• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.187-193
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• 2018

국내에서의 전력에 대한 수요는 점진적으로 증가하고 있는 추세이다. 수요에 대응하기 위한 발전소는 기능이 다양해지고 효율이 점차 커져야 한다. 발전소 내의 전력 기기에서 사고가 발생하면 막대한 경제적 손실 및 장애를 초래하게 된다. 사고 발생의 원인 중의 하나로서 절연 성능이 저하 된 케이블이 있다. 케이블 사고를 미연에 방지하기 위하여 절연의 상태를 감시하고 확인하여야 한다. 케이블 사고는 연결 부위인 접속에서 발생하는 사고가 대부분을 차지한다. 본 연구와 관련하여 우리는 접속부 상태를 판별하기 위한 장비를 개발하였고, 한국서부발전(주)의 현장에 설치하여 운용 중이다. 본 논문에서는 현장에서 설치 운용 중인 장비에 대한 설명과 더불어 설치 운용된 결과를 통해 케이블의 수명을 예측할 수 있는 고전압 케이블 접속재의 안정적 사용을 위한 온라인 감시진단기법 중에서 사고가 가장 빈번하게 발생하는 접속부에 대해 안정적인 사용을 위한 진단의 정확성과 신뢰성을 향상시키기 위한 연구를 하였다. 이 논문에서 하드웨어 구성을 위주로 우리가 개발한 장비를 소개한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.250-258
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• 2019

과거 지진 발생으로 인하여 발전소 내 전력 운용설비의 전도로 인한 피해가 크게 발생하여 이에 대한 국내 발전소 운용설비 정착부에 대한 내진 안정성 평가는 매우 중요하다. 본 연구에서는 현재 국내 발전소 내 설치된 발전설비 현장조사를 통하여 콘크리트 슬래브에 설치된 발전설비 정착부 앵커볼트의 구조성능을 평가하였다. 대상구조물인 대청댐의 경우, 고정부 설치용으로 선 설치 앵커볼트가 사용되었으며 규격은 M10 J형 선설치 앵커볼트와 M12 J형 선설치 앵커볼트로 시공되었다. ASTM E 488-96 기준을 고려하여 앵커볼트 인발 및 전단 성능평가를 수행하였으며 평가된 앵커볼트의 성능을 국내외 설계기준(KCI 2012, ACI 318, EOTA TR45)과 비교, 분석하였다. 그 결과 M10, M12 J형 선설치 앵커볼트들은 모두 설계하중 값보다 높게 저항하는 것으로 나타나 현재 시공 상태가 설계기준은 충분히 만족하다는 결과를 얻었다. 하지만 이는 실험적 평가를 통한 결과일 뿐이므로 향후 수치해석 평가를 통하여 보다 폭넓게 분석될 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.92-92
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• 2010

여수 국가산업단지, 삼성전자 정전사례에서 볼 수 있듯이 대규모 정전사고는 수백억 이상의 경제적 손실이 뒤따른다. 공장 내에 자체 발전소가 있지만 매번 이런 사고가 재연되어 근본적인 해결책이 필요한 상황이다. UPS 및 디젤발전기를 사용하는 경우, 정전사고로 시 UPS DC bus전압이 일정 수준 이하로 떨어지면 발전기가 기동하여 에너지를 공급하는데 발전기의 특성에 따라 전압의 변동이 심하고 초기기동실패 사례가 종종 보고되고 있다. 본 연구는 연료전지와 전력저장장치의 연계를 통해 산업설비에 안정적으로 전원을 공급하고자 하는 방법에 관한 것으로 연계 제어 로직개발과 Load Leveler, Compensator, STS 등 구성요소 개발을 주요 연구 내용으로 하고 있다. 고온형 연료전지의 열적 안정성을 유지하면서 독립전원의 부하 변동에 대응하기 위한 부가 설비가 기존 제품에 추가 장착되어야 하며, 연계 제어 알고리즘의 확보를 위하여 연료전지 모델링 및 통합시스템 시뮬레이션을 수행하였다. 본 연구에서는 이상과 같은 시뮬레이션 및 백업 모듈 설계 결과를 제시하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1672_1673
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• 2009

전력계통의 전지역 또는 광역 정전시 빠른 시간내 다시 전력을 공급할 수 있도록 조치를 취하여야 한다. 그러나 시송전에 있어 가장 중요한 자체기동발전소의 무인화로 인해 복구 시간이 지연되고 이 문제점을 해결하고자 자체기동발전소의 원격제어시스템을 완성하였다. 자체기동발전소 비상발전기의 원격제어, 자동동기투입장치의 도입, MMI 설계등과 기존 발전통합시스템과의 연계를 통하여 무인 자체기동발전소의 모든 감시 및 제어를 통합센터에서 가능하도록 구현하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.104-109
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• 2009

본 논문에서는, 제주지역 전력계통에 설치되는 에너지 저장장치의 경제성을 분석하였다. 본 논문에서 검토한 내용은, 현재 운영 중인 제주지역 내 발전소의 고정비와 변동비를 기준으로 에너지 저장장치의 고정비와 변동비를 비교한 것이다. 비교분석결과를 통해 에너지저장장치가 경제성 측면에서 이점이 있다는 것을 보여주었다. 에너지저장 장치는 유리한 경제성과 함께 신뢰도 측면에서도 좋은 역할을 할 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.164-166
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• 2003

본 논문은 제주도에 신설되는 제주급전소 EMS/SCADA 기능의 일부인 자동발전제어(AGC) 기능의 설계 내용을 제시한다. 제주 EMS의 자동발전제어(Automatic Generation Control(AGC)) 기능은 지역으로 구분된 계통에서 전력수요를 만족시키기 위해 지역 내의 발전소 유효전력 출력을 제어하는 계통급전센터의 온-라인 응용 소프트웨어이다. 본 논문에서는 제주 EMS에 적용된 AGC 기본 알고리즘과 운영자 편의를 위한 MMI 설계를 보여준다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.573-573
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• 2009

지열에너지는 지구가 생성될 당시부터 지구 내부에 존재하는 무한한 열에너지로 온실가스 배출이 적으며 태양광이나 풍력 등 다른 신재생 에너지와는 달리 일정한 에너지를 공급할 수 있는 항상성 에너지로 기저부하를 담당할 수 있다. 지열을 이용한 전력 생산은 1904년에 이탈리아 라데렐로에서 처음으로 시작되었으며, 현재까지 화산지대를 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 2001년에서 2005년 사이에 전세계 지열발전용량은 약 13% 증가하였으며, 2005년을 기준으로 약 8,933MWe의 지열발전설비가 가동 중이다. 최근 들어 지하 심부까지 시추하여 지열저장소(geothermal reservoir)를 형성하고 이를 통해 지열에너지를 생산하는 새로운 시스템인 EGS(Enhanced Geothermal Systems)가 개발됨에 따라 비화산지대에서도 지열발전소를 건설하려는 움직임이 가속화되고 있다. EGS는 지하 심부의 불투수성 결정질 암반에 존재하는 지열에너지의 경제적인 생산뿐만 아니라 물을 주입하여 생산시키는 순환 방식을 이용하여 지열에너지 획득의 매개 역할을 하는 지열수의 고갈 문제를 해결하였다. 결정질 암반에서의 지열저장소의 형성은 암반 내에 분포하는 불연속면에서 주로 발생하며, 이를 위한 압력 조건은 현지 암반의 응력 분포 특성과 암반 및 불연속면의 물성에 좌우된다. 시추공을 통해 지하 심부의 암반에 수압이 가해지면 물의 주입으로 불연속면의 마찰력이 감소하며, 이로 인해 불연속면에 전단변형이 발생하게 된다. 전단변형은 불연속면을 열린 상태로 유지시켜 지열저장소를 형성하게 된다. 불연속면의 전단 변형시 발생하는 미소 탄성파는 시추공 주변에 설치한 모니터링 장비에서 측정되며, 모니터링 장비에 의해 측정된 미소 탄성파 발생 지점의 클러스터는 지열저장소의 공간적 분포 및 규모를 추정할 수 있는 자료가 된다. 현재 EGS를 이용한 지열발전 프로젝트는 프랑스 슐츠, 스위스 바젤, 호주 하바네로에서 대표적으로 진행 중이다. 슐츠는 현재 1.5MWe의 파일럿 플랜트를 가동 중이며, 하바네로는 파일럿 플랜트 건설 단계를 진행중이다. 스위스 바젤은 지열저장소를 형성시킬 목적으로 수행된 주입시험에서 발생된 문제에 대한 기술의 신뢰성을 확보할 목적으로 잠시 중단된 상태다. 제주도는 신생대에 분출하여 형성된 대표적인 한국의 화산지형으로 지열부존 가능성이 높을 것으로 예상되는 지역이다. 따라서 폐사는 지열에너지 부존 특성을 파악하기 위한 심부 물리 탐사 및 탐사정 시추가 실시될 예정이며 궁극적으로 국내 최초의 상용화된 지열발전소 건설을 목표로 하고 있다.

• 안전기술
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• 제190호
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• pp.14-17
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• 2013

원자력발전소 의존도가 높은 우리나라의 경우 원전 가동상태에 따라 전력 수급 문제가 큰 영향을 받게 된다. 올해 여름 부품비리, 부실정비 등의 사건으로 일부 원전이 가동 정지되면서 발생한 '비상 전력수급체계 운영'이 그 대표적인 예다. 이처럼 국가 전반에 미치는 파급영향이 크기 때문에 원전의 안정적인 운영은 선택이 아닌 필수라고 할 수 있다. 그럼 원전을 안정적으로 운영하려면 어떻게 해야 할까. 누구나 알고 있듯, 그에 대한 해답은 '철저한 안전관리'와 '완벽한 정비'다. 하지만 원전의 경우 워낙 시설규모가 크고, 다양한 산업이 집약돼 있다 보니 체계적인 안전활동을 전개하기가 상당히 어렵다. 그런데 이 같은 점에도 불구, 원전 내에서 빈틈없는 안전관리를 펼치고 있는 안전관리자들이 있어 주목을 받고 있다. 그 주인공은 바로 경북 울진 한울원자력본부 내에 위치한 한전KPS 한울 제1~3사업소의 박이현 과장(1사업소), 이상헌 과장(2사업소), 강경석 과장(3사업소)이다. 이들은 모두 관련 경력만 20여 년에 달하는 베테랑으로, 원전설비 관련 안전관리에 있어서는 타의 추종을 불허하는 실력을 갖추고 있다. 연이은 원전 사건사고로 높아진 국민들의 우려를 씻어내기 위해 더욱 열심히 안전관리에 매진하고 있다는 이 3명의 안전관리자들을 만나 이야기를 나누어 봤다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.295-297
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• 2005

본 논문에서는 지금까지 각각 독립적으로 운전되었던 동북아시아(대한민국, 북한, 러시아) 전력시스템이 계통 연계를 통하여 얻을 수 있는 경제적 효과에 대한 평가 프로그램의 개발에 대하여 설명한다. 본 평가 프로그램의 목적는 향후 동북아 전력시스템의 계통 연계시 각 나라들의 발전소 건설 및 운용, 그리고 연계설비(Tie line)의 투자비용을 최소화할 수 있는 방안을 찾아 내는 것이다. 이를 통해 독립적으로 운전되는 것에 비해 계통연계를 통한 것이 보다 높은 경제적인 효과를 거둘 수 있음을 최종적으로 보이고자 한다. 문제를 좀 더 쉽고 빠르며 효과적으로 풀기 위하여 신규 발전설비와 연계선로에 대한 계획측면의 변수와 발전양와 선로에 흐르는 조류양의 제약 그리고 각 노드에서의 전력수급 조건 둥의 운전측면의 변수를 함께 포함시킨 선형 계획법 (LP, Linear Programming) 모델 로 정식화한 뒤 최적화 프로그램인 CPLEX를 통하여 해를 구한다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.159-159
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• 2011

수자원 공급의 시 공간적 편차가 큰 우리나라에서는 수자원을 이용하기 위해서 다수의 댐을 건설하고 있다. 특히, 생활수준의 향상으로 용수 수요가 급증하였기 때문에 용수가 부족한 곳에는 광역상수도 사업 등을 통하여 용수를 공급하고 있다. 댐에서 용수가 공급되기까지의 과정은 일종의 관수로 흐름으로 생각할 수 있다. 관수로 내를 흐르는 유체가 갑자기 정지하게 되면, 유체 운동 에너지의 변화가 유발되고, 그로 인해 관내에 급격한 압력의 상승이 일어나게 된다. 반대로 정지하고 있던 유체가 빠른 속도로 흐르게 되면 압력 감소가 급격하게 발생한다. 이와 같이 유체 운동 상태의 급변에 의한 압력변화와 그에 따른 압력파가 음속의 속도로 상 하류로 전파되는 현상을 수격작용(waterhammer)이라 한다. 통상적으로 수격작용은 밸브 개폐 정도가 갑자기 바뀔 때, 펌프의 급격한 기동이나 정지 시, 터빈 내 전력소요가 갑자기 바뀔 때, 댐 수위의 갑작스런 변화, 펌프 임펠러의 진동, 물 수요의 급격한 변화 등에 의해 발생하며, 수격작용은 유체의 질량과 운동량 때문에 관 벽에 큰 힘을 가하게 되어 정상적인 동수압 보다 몇 배나 큰 압력을 발생시킴으로 관 자체는 물론 펌프, 밸브, 터빈 등 관 시설물을 파손시키거나 진동, 소음 등을 야기시킴으로 대규모 건물, 공장, 발전소 등을 설계할 경우 그에 대한 적절한 대책을 강구하여야 한다. 특히 댐에 연결된 저수지 또는 조정지로부터의 도수로가 압력수로이며 그 길이가 상당히 크면 수차가 급정지했을 경우 수격작용에 의해서 압력터널 내에 과도한 압력상승이 일어난다. 이 압력상승을 방지함과 함께 발전소 부하의 증감에 따라서 수량을 공급하거나, 흡수할 목적으로 압력도수로와 수압관과의 접합부에 자유수면이 있는 수조를 설치한다. 이것을 조압수조(surge tank)라 한다(최영박, 1979). 조압수조에서 부하의 급속한 차단에 의해서 수차로 유입될 수량이 차단되면 도수로 내로 흘러 들어온 물은 관성 때문에 수조 내의 수위를 상승시키고, 수조 수위가 어느 정도 이상으로 되어 저수지 수위 보다 상승하면 수조로의 유입이 정지하고 반대로 수조에서 저수지로 역류하여 수조수위는 하강한다. 즉, 조압수조는 도수로 내에 발생한 과도한 압력을 수조 내 수면의 승강운동을 이용하여 감소시키고 원래의 안정적인 수위로 회복시킨다. 본 연구에서는 수격작용에 대한 댐 안정성을 확보하는 수단 중의 하나인 조압수조에 대해 살펴보았다. 연구대상으로 용담댐을 선정하였다. 용담댐에 대한 기존의 검토결과 수직 갱의 지름이 5m 이상이면 조압수조의 동적안정조건을 만족 시키는 것으로 조사되었다. 댐의 설계홍수위인 EL. 265.5m를 기준으로 조압수조의 안정성을 감소시키지 않는 범위 내에서 조압수조 내 격벽 설치 유 무에 따른 수조의 최적 크기를 산정하였다. 산정결과를 분석한 결과 동일 조건에서 격벽을 설치한 경우가 격벽을 설치하지 않은 경우에 비해서 조압수조의 면적이 약 21% 감소하는 것으로 나타났다.