본 논문은 전력계통의 전압 안정도 제약 문제를 해결하는데 고온 초전도 케이블을 적용하기 위한 기법을 제시하였다. 대전력계통의 유효 송전용량은 종종 전압 안정도 제약에 의해 결정된다. 기존의 초전도 케이블 응용 연구는 주로 도심지역의 고밀도 전력 수송 문제를 해결하는 대안으로 연구의 초점을 두어왔지만, 고온 초전도 케이블의 선로정수 개선효과를 이용하면 전압 안정도로 제약된 계통의 송전용량을 증가시킬 수 있어 그 응용 범위가 확대될 수 있다. 전압 안정도에 의한 최대 수송전력을 결정하는 데는 IPLAN에 의한 P-V곡선을 이용하였고, 대체 대상선로는 부하 증가시 무효전력 손실감도가 가장 큰 선로로 하였다. 결과의 타당성을 검증하기 위해 IEEE 14모선 계통을 사용하였으며, 적용결과 Case II는 70[%], Case III에서는 160[%]의 추가 수송 능력 증가를 가져올 수 있었다.
가스하이드레이트는 수소결합을 하는 물분자의 고체상 격자(Lattice)내에 포집되어 들어가는 기체분자로 구성된 결정화합물로서 외형적인 형태는 얼음과 거의 유사하다. 천연가스 하이드레이트 기술의 최대장점으로는 액화천연가스(LNG)는 초저온인 $-162^{\circ}C$의 저장조건이 필요하지만 천연가스하이드레이트(NGH)기술은 비교적 온화한 조건인 $-15^{\circ}C$에서 천연가스를 고체상태로 저장/이용할 수 있다는 것이다. 천연가스를 $-162^{\circ}C$에서 액화시킨 LNG상태로 생산, 수송, 저장하는 경우보다 고체상태인 NGH(Natural Gas Hydrate)로 만들어서 생산, 수송, 저장할 경우 천연가스의 생산, 수송, 저장, 재가스화 등의 일련의 공정과 비교해볼 때 LNG방법보다 약 24%이상의 경비를 절감을 할 수 있다고 보고되어지고 있다. 따라서, 천연가스의 수송 및 저장기술에서의 탁월한 경제성으로 인해 선진국에서는 가스하이드레이트에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히 일본은 5Ton/Day용량의 NGH 생산플랜트를 건설하여 시운전 중에 있다. NGH기술의 주요 활용분야는 대용량의 가스매장량을 요구하여 LNG공정기술을 적용할 수 없는 중소형가스전 또는 한계가스전에 경제적으로 적용하는 해양수송분야와 천연가스 공급망이 갖춰져 있지 못한 지역에 NGH Pellet형태로 수송/재기화하여 활용하는 내륙운송이 분야가 있다. 국내에서는 지식경제부 국책과제인 ETI(Energy Technology Innovation)사업을 시작으로 국가경쟁력 제고 차원에서 이러한 기술의 기반구촉 및 실증화 사업이 진행되고 있다. 주요 내용으로는 NGH Process Flow, Overall NGH Process concept diagram, NGH Carrier outline, NGH Land Transportation chain 등이 포함되어 있다.
본 연구에서는 법규에서 규정하고 있는 주변온도 38$^{\circ}C$의 정상수송조건하에서 수송용기의 건식수송조건에 대한 열해석을 평가하였다. 수송용기는 1회에 PWR 핵연료집합체 4개를 운반할 수 있는 용량을 가지며, 설계기준 핵연료는 연소도 38,000 MWD/MTU, 냉각기간 3년을 기준으로 하였다. 건식수송조건에 대한 열해석을 평가하기 위하여 COBRA-SFS 전산코드를 이용하였다. 수송용기 내부 cavity에 공기, 질소 및 헬륨가스를 채우는 세가지 조건에 대한 해석을 수행하였으며, 최대 핵연료봉의 온도는 수송용기 내부 cavity가 공기인 경우에는 277$^{\circ}C$, 헬륨인 경우에는 226$^{\circ}C$로 계산되었다. 이 값은 건식수송조건에서 수송용기 내부에 장전된 PWR 핵연료집합체가 열적으로 건전성을 유지하기 위한 규정온도보다 낮은 것으로 나타났다.
ITO/N,N'-diphenyl-N,N'-di(m-tolyl)-benzidine(TPD)/Tris(8-hydroxyquinolinato Aluminum $(Alq_3)/Al$ 구조에서 정공 수송층 TPD와 발광충 $Alq_3$를 각각 두께 변화에 따라 Agilent 4294A, Precision Impedance Analyzer를 이용하여 주파수에 의존하는 저항성 특성과 용량성 특성을 연구하였다. 측정 결과 주파수가 증가할수록 저항성 특성은 감소함을 보였고 용량성 특성은 감소하다가 다시 증가하는 특성을 보였다. TPD와 $Alq_3$의 두께가 각각 70[nm], 30[nm]일 때 저주파 영역에서는 가장 낮은 저항성 특성이 보이다가 고주파 영역에서는 가장 높은 특성을 확인하였다. 또한 용량성 특성은 저주파 영역에서는 가장 높은 특성이 보이다가 고주파영역에서 두께 변화에 상관없이 거의 일치함을 확인하였다.
다이리스테레오나드방식과 쵸퍼방식에 의한 직류전동기의 운전에 대하여 개략적으로 검토하였다. 고정도 가변속도제어를 요하는 산업부문에서는 다이리스터레오나드제어방식이 많이 사용되며, 전시, 전기자동차와 같은 수송기관에는 쵸퍼방식이 주로 사용되고 있다. 그러나 직류기는 구조상 정류자 및 브러쉬를 갖고있으므로 보수문제, 용량 및 속도의 제한, 편용환경의 제약 및 고가인 난점이 있는 관계상, 직류기 대신에 교류기를 모든 분야에서 편용하기 위한 연구가 근년 활발히 전개되어, 현재 산업분야는 물론 전철과 같은 수송기관에 까지 인버어터제어에 의한 교류기운전의 사용례가 발표되어 있다. 현단계에서는 경제성 및 제어성의 관점에서 교류시시스템이 직류기시스템보다 우수하다고는 할 수 없지만, 직류기시스템이 금후에도 계속하여 발전하기 위해서는 경제성을 제1위주로 부단한 연구가 필요한 시기라 생각된다.
우리사회는 교통시설부족으로 인하여 많은 사회적 비용을 지불하고 있다. 이에 따라 꾸준한 지하철, 도로등 교통시설을 확대하고 있으나 지하철과 도로망 확대 모두 재원 문제로 많은 어려움을 겪고 있다. 따라서 지하철보다는 수송용량은 떨어지나 건설비 및 운영비를 절감 할 수 있고, 도로건설에 따른 도시에서의 용지 확보문제를 동시해결 할 수 있는 경량전철이 계속 심도있게 부각되고 있다. 본 글은 우리 철도학회 회원들에게 경량전철의 개황과 현재 운영 또는 개발되어 있는 각종 시스템을 소개함으로서 경량전철을 이해하는데 도움을 주고자하여 이글을 기고합니다.
고리 원전 사용후핵연료 저장조의 저장용량을 확보하기 위하여 2002년부터 사용후핵연료 운반용기를 이용하여 400다발 이상의 PWR 사용후핵연료 집합체를 원전부지 내에 수송, 저장하였다. 이를 위하여 KN-12 운반용기, 관련장비 및 수송차량으로 구성되는 수송시스템을 구성하였다. KN-12 운반용기는 국내 원자력법 및 IAEA의 수송규정에 따라 설계, 제작되고, 정부로부터 인허가를 획득하였으며, 취급장비 역시 관련규정에 따라 구비하였다. 수송 저장작업은 2 대의 운반용기를 동시에 투입하여 수행하였으며, 모든 작업공정에 대하여 엄격한 품질관리 및 방사선 안전관리를 수행하여 수송 안전성을 확보하고 신뢰도를 제고하였다.
본 연구에서는 철도 선로용량 산정 관련 다양한 기존 연구들을 재검토한다. 국내외에서 대표적인 이 분야 3가지 방법(야마기시, UIC 및 TCRP 방법)들을 사례와 함께 설명한다. 먼저 국내에서 가장 많이 활용되는 방식이면서도 각 단계에 대해 명확하게 이해되지 않았던 야마기시 방법의 산식 전개과정을 명확하게 제시한다. 또한, 다양한 해석적 방법의 하나로써 이 방법의 발전적 활용방안을 제시한다. 다음 최근 유럽에서 표준적으로 사용되는 UIC 406 방법의 제정 과정과 적용 방법을 설명한다. 마지막으로 도시철도의 수송용량 분석에 주로 활용되는 TCRP 방법의 특징을 설명하고, 이 3가지 방법의 특징을 비교 분석한다. 본 논문은 이 분야 현업 종사자들이 현재 사용 중인 철도 선로용량 산식에 대한 이해를 향상하고, 국제적으로 통용되는 방법의 국내 적용 활성화에 기여할 것으로 판단된다.
3파원 해수유동모델을 이용하여 황해의 잔차류를 시뮬레이션한 결과, 북위 34° 25' 위도선을 통한 잔차류량은 조석주기당 약 4km³, 체류시간은 약 6년으로 산성되었고, 황해의 남동 경계선을 통한 잔차류량은 조석주기당 약 13km³, 체류시간은 약 2.5년으로 산정되었다. 황해의 용존산소량은 하계의 해수중 용존산소를 5.0mg/ℓ이상으로 유지하면서, 약 58×10/sup 6/ton의 화학적 산소요구량(COD)윽 수용할 수 있으므로, 유기오염 부하량의 한계로 표현한 황해의 환경용량은 황해고 유입하는 주요 하천들의 연간 유기오염 부하량의 약 8배에 해당한다. 하계에 있어서, 북위 34ℓ 25' 위도선의 전체 수층을 통한 잔차류량은 하루에 약 57×10³ton의 용존산소를 수송하고, 또한 황해의 남동 경계선의 전체 수층을 통한 잔차류량은 하구에 약 203×10³ton의 용존산소를 수송하는 것으로 산정되었다. 따라서 황해가 해수중의 용존산소를 전혀 감소시키지 않고, 유입 하천의 유기오염 부하량을 수용할 수 있는 환경용량은, 북위 34° 25' 위도선을 통한 잔차류에 의한 용존산소 수송량을 기준으로 표현할 경우에는 황해고 유입하는 주요 하천들의 화학적 산소요구량(COD) 부하의 약 3배에 해당하고, 또한 황해의 남동 경계선을 통한 잔차류에 의한 용존산소 수송량을 기준으로 표현하면, 황해로 유입하는 주요 하천들의 화학적 산소요구량(COD) 부하의 약 10배에 해당한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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