오늘날 정전기에 의한 미립자 오염은 반도체 공정의 미세화기술에 대해 큰 장해가 되는 것은 물론이거니와 약간의 미립자에 의한 오염이라 하더라도 제품의 특성에 악영향을 주는 원인이 된다. 정전기는 공기청정화 기술의 하나로써 응용되고 있는 반면 크린룸 중에서 대전물체가 존재하면 이것에 분진이 흡인되어 부착하기 때문에 오염의 원인이 되기도 한다. (중략)
A large electric system of a vacuum circuit breaker(VCB) has been studied for the electro-thermal analysis by finite element methods. Since the heat generation in VCB causes not only energy loss but deterioration of the VCB system with oxidization of parts, the overheating of the system must be prevented. For the analysis, a finite element formulation is derived for both electric analysis and thermal analysis that are coupled together. Two sets of formulations are uncoupled after finite dimensional approximation. First, the electric potential is obtained for the entire field and scaled to the given electric current. The electric field obtained is then used to calculate the heat generation in the VCB system including contacts and connections for the calculation of the temperature distribution in the entire domain. The finite element analysis is carried out to study the effect of shapes and locations of contacts and connections. From the results, the existing VCB has been modified to enhance its capacity with reduction of heat generation and temperature elevation.
대용량의 초전도 전력기기에 사용되는 도체는 일반적으로 대전류를 통전할 수 있는 도체를 필요로 한다. 특히 SMES와 같이 펄스적으로 운전하는 코일에서 도체의 전류 용량을 증가시키면서 동시에 교류손실을 줄이는 방법으로 도체를 제조하기 위해서는 여러 가닥의 소선을 꼬아서 만드는 러더포드 케이블로 제조할 필요가 있으며 이를 위해서는 소선이 원형 상태를 유지하고 있어야 한다. Bi-2212 고온초전도선은 유일하게 원형 상태에서의 응용이 가능하므로 이 선의 개발 및 케이블 공정 개발은 매우 중요하다. 본 연구에서는 Bi-2212 고온초전도 소선을 사용하여 Rutherford 케이링을 할 수 있는 장치를 개발하였으며, 이 장치를 이용하여 복합 다심의 Bi-2212 초전도 소선을 8본, 20본 그리고 30본의 Bi-2212 러더포드 케이블을 110 m 길이까지 가공하였다. 제조한 러더포드 케이블 시료를 열처리에서의 부분용융 온도를 변화시키는 것으로 열처리 조건을 연구하였고, 77K, 64K 그리고 4.2K에서 임계전류 특성을 조사하였다. 또한 초전도 소선의 미세 조직을 관찰을 통하여 초전도 특성을 향상시키고자 하였다. 그래서 30본의 Bi-2212 러더포드 케이블에서 4.2K 온도로 환산하였을 때 5000 A를 초과하는 특성을 얻을 수 있었다.
Bias magnet에 의한 평면자심재료의 전자기적 특성 변화를 분석하기 위해 E형 코어 사이에서 영구자석의 유무 및 위치 등의 gap 형성 조건에 따른 측성변화를 관찰하였다. 영구자석과 air Gap이 평면코어에 삽입 될 경우 높은 포화 전류값을 가지는데 이는 자기저항이 자성체에 비해서 상당히 높은 에어 갭의 존재로 인해 외부 인가 전류가 증가되어도 자성체에서 생성되는 자속이 대부분 에어갭 내에서 소비되기 때문이다. 그리고 Bias magnet 역할을 하는 영구자석을 자심재료에 가하게 되면 Bias에 의한 역자장과 자성체에서 발생하는 자장이 서로 상쇄되어 포화 전류는 증가하게 된다. 또한, Bias magnet로 영구자석을 삽입하연 공진주파수는 고주파 대역으로 이동하므로 대전류 고주파 특성이 요구되는 응용장치에 적용가능하다.
대전의 3대 하천인 갑천, 유등천, 대전천에 대하여 2002년 4월부터 2004년 3월까지와 2006년 1월부터 12월까지 3년간 조류분포에 대한 조사를 수행하였다. 조사결과 관찰된 조류는 총 13목 34과 126종 12,027개체(최대합계수)로 나타났다. 우점종은 흰뺨검둥오리, 쇠오리, 집비둘기, 참새, 쇠백로 등의 순서였다. 관찰된 조류는 크게 6개 분류군이었으며, 가장 많은 종이 관찰된 분류군은 교목성 산림조류로 54종이었고, 가장 적은 종이 관찰된 분류군은 잠수성 오리류로 7종이었다. 또한 개체수는 관목성 산림조류가 721개체로 가장 적었으며, 수면성 오리류가 4,974개체로 가장 많았다. 각 하천별 조류분포를 보면 갑천은 총 13목 34과 114종 14,885개체(최대합계수), 유등천은 총 12목 30과 90종 6,642개체(최대합계수), 대전천은 총 11목 28과 69종 4,202개체(최대합계수)가 관찰되었다. 각 하천별로 조사된 종수, 개체수, 종다양도, 종풍부도, 단위면적당 밀도 등의 조류군집분석 지수에 의한 하천별 유사성을 분석한 결과, 갑천과 유등천 그리고 유등천과 대전천은 서로 유사한 특성을 가지는 하천이며, 갑천과 대전천은 서로 다른 특성을 갖는 하천으로 구분되었다. 또한 각 하천 구간별 상위 10위 우점종을 대상으로 유사성을 분석한 결과 각 하천의 상류는 산림성조류, 중류는 해오라기류와 수면성 오리류, 하류는 수면성 오리류와 일부 잠수성 오리류가 서식하였다. 이러한 결과는 대전 3대 하천에서 일부 구간이 자연형 하천으로 남아있는 갑천과 유등천이 도심지역인 대전천에 비하여 다양한 조류가 서식한다는 것을 의미하며, 각 하천의 상류와 하류가 조류의 서식에 적합하다는 것을 의미하므로 향 후 도시하천의 정비나 활용에 있어 자연성이 유지되는 구간에 대한 보전 및 관리가 필요하였다.
대전 3대 하천의 1992년 1월부터 2014년 12월까지 수질변화 추이를 분석하고, 대전하수처리장의 방류수가 갑천의 수질환경에 미치는 영향을 분석하였다. 2014년 대전의 갑천3 지점의 BOD, COD, TN, TP 연평균 농도는 각각 1.53, 3.36, 2.16, 0.03 mg/L로서 우리나라 하천수질기준으로 Ib 급수의 수준을 나타내나, 하수처리장 방류수가 유입된 이후 금강으로 유입되기 직전 지점인 갑천A 지점에서는 각각 3.43, 11.51, 8.62, 0.12 mg/L 수준으로써 COD는 매우 나쁜 수준인 VI 급수의 수준에해당하며 BOD와 TP는 III 급수의 수준을 나타낸다. 대전하수처리장이 가동을 시작한 1994년 이전의 수질에 비하여 고도처리 시설이 완공된 2013년 이후의 수질을 비교하였을 경우, 전체적으로 수질이 개선되었으나, 갑천 최상류 봉곡교 지점 및 최하류 지점의 TN농도는 각각 2배 및 3배가량 증가한 것으로 조사되었다. 갑천 최하류의 수질에 기여하는 오염부하량 분포를 산정한 결과 대전의 하수처리장 방류수가 TN, TP, BOD와 COD 총부하량의 각각 76%, 63%, 35% 및 46%를 차자하는 것으로 나타났다. 따라서 금강의 수질을 개선하기 위한 갑천의 수질관리는 TN 및 TP 등 영양염류는 하수처리장의 방류수를 추가 개선하는 것이 바람직한 것으로 판단되며, BOD 및 COD를 포함하는 유기물은 하수처리장 방류수의 오염부하와 함께 위 부하량의 각각 54% 및 47%를 차지하는 각종 소하천 및 우수거등 비점오염원에서 유입되는 부하량을 함께 관리해야 할 필요성이 있다고 분석된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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