본 논문은 Akagi에 의해 발표된 p-q 이론과 Nabae 및 Peng에 의하여 발표된 크로스벡터 이론의 대비를 통하여 3상 4선 계통에서 순시전력보상방법을 분석한다. 3상 3선 계통에서 영상성분 전압이 없는 경우 두 이론은 똑같다. 그렇지만 3상 4선 계통에서 영상성분 전압과 전류가 포함되는 경우, 두 이론은 순시무효전력과 순시유효전력을 달리 정의한다. 본 논문에서는 이론적 분석과 컴퓨터 시뮬레이션을 바탕으로 영상성분 전압과 영상성분 전류가 존재하는 3상 4선 계통에서 에너지 저장요소의 필요 없이 무효전력만의 보상을 통하여 계통의 중성선 전류를 완벽히 제거할 수 있는 순시전력보상방법을 제시한다.
본 연구에서는 왜형되고 불평형인 전원의 정상분 순시전압 검출기법(Detection Method of Instantaneous Positive Sequence Voltage : PSD)에 의한 3상 3선 능동전력필터 시스템을 제작하였다. 불평형 및 왜형된 전원전압은 PSD에 의하여 정상분 순시전압을 실시간으로 검출한 후 순시전력이론의 상변환 행렬을 연산하고 있으며, 따라서 왜형되고 불평형된 전원조건에 순시전력이론을 적용하기 위하여 종전의 순시전력이론의 수학적인 구조를 변경할 필요가 없다. 본 연구에서 구현된 방법의 타당성을 입증하기 위해, 왜형된 B상 전압을 20% 증가시킨 전원과 불평형 비선형 부하 조건하에서 정상상태 및 과도상태의 실험을 수행하였으며, PSD가 없는 방법에 비하여 구현된 방법의 유용성을 입증할 수 있었다.
Initial hull form of 10 G/T and 40 knots class coastal patrol boat is newly developed. The resistance performances are experimentally and numerically investigated by model test and CFD technique. The effect of initial trim and a fin attached at hull side are studied together. Wave patterns are observed to make clear the relation between the performance and the wave characteristics. It can be found that the initial trim plays a role in increasing the resistance performance above a certain velocity, and the CFD technique can be used at the initial design stage of a high-speed planning boats.
지난해 9월7일 일본의 센카쿠열도(중국명 댜오위다오) 부근에서 중국어선이 조업을 하던 중, 일본 순시선이 영해침범 혐의로 중국어선에 정선을 명령하자 순시선을 들이받는 사건이 발생했다. 순시선은 영해를 침범한 혐의로 중국어선을 오키나와로 나포했고, 이후 이 사건은 일본과 중국의 영토문제, 외교 및 경제 갈등으로 확산되었다. 이번 사태의 핵심에는 센카쿠 열도에서 일어난 사건에 국내법을 적용, 사법 처리하는 선례를 남기면서 자국의 '실효 지배'라는 사실을 국제무대에 알리고자 했던 일본의 속내와 이 지역을 '국제분쟁지역화' 하고자 한 중국의 속내가 얽혀있었다. 이러한 갈등 과정에서 양국 정상들의 회담이 무산되고 중국과 홍콩에서 반일시위가 일어나는 등 대립이 수개월간 지속되다 중국이 일본에 희토류 수출중단이라는 초강경 경제보복을 하자마자 일본은 무조건적으로 중국어선 선장을 석방하고 이 사건을 마무리 했다. 이 사건을 계기로 전문가는 물론 많은 일반 사람들까지도 "희토류"라는 것이 어떤 물질이며, 어디에 쓰이며, 얼마나 중요한 것인지를 인식하게 되었다. 최근 중국정부의 희토류관련 정책에 따라 희토류 가격이 급격히 오르면서, 세계적으로 큰 혼란을 야기하고 있다. 이에 본 글에서는 희토류 가격파동과 향후 전망에 대해서 고찰하였다.
Initial hull form of 10 G/T and 40 knots class coastal patrol boat is newly developed. The resistance performances are experimentally and numerically investigated by model test at high speed circulating water channel(CWC) and CFD technique. The effect of a fin attached at hull side and initial trim are studied together. Wave patterns are observed to make clear the relation between the resistance performance and the wave characteristics. it can be found that the initial trim plays a role to increase the resistance performance above a certain velocity.
본 연구에서는 복권형 하이브리드 스테핑 전동기의 Lead Angle에 따른 순시 상전류값의 변화를 보이고 이를 실험적으로 확인하였다. Lead Angle에 따른 순시 상전류값의 변화는 상권선이 여기된 시점에서의 회전자 위치에 대한 정보를 제공한다. 따라서 복권형 하이브리드 스테핑 전동기의 폐루프 운전을 위한 회전자 위치검출 방법으로서 전동기의 순시 상전류를 이용할 수 있음을 보였다. 복권형 하이브리드 스테핑 전동기의 모델링을 통해 Lead Angle 함수로 주어지는 순시 상전류 식을 제시하였으며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 순시 상전류와 회전자 자극위치와의 관계를 도시하고 분석하였고, 상전압 인가후 $\pi/2$ 시점에서의 순시 상전류값을 측정하여 회전자 자극위치 정보를 얻을 수 있음을 실험적으로 확인하였다.
본 논문에서는 지연 선로의 경로차를 이용하여 4~6 GHz의 연속파 신호를 감지하여 125 MHz의 해상도로 순시 주파수를 측정하는 순시 주파수 측정용 수신기를 설계 및 제작하였다. 수신기는 4 비트 지연 선로 구조를 가졌으며, 전력 분배기, 지연 선로, 전력 합성기, 전력 검파기, 비교기 등으로 구성되었다. 각각의 비트에 배정된 지연 선로의 주파수에 따른 경로 손실 차이를 보상하고, 전력 검파 특성의 주파수 의존성을 보정하기 위해 오프셋 전압 보상을 비교기에 적용하여 측정의 정확성을 향상시켰다.
현재 국내에서 제조되는 저압 30AF(Ampere Frame) 소형 차단기의 경우 선로 단락사고 시 특성에 따라 순시 (Instantaneous) 동작이 다르게 반응함으로써 정전범위 확대, 정격단락차단용량(Rated short-circuit breaking capacities) 초과로 인한 폭발 및 Trip시 Arc방출 등 많은 문제점을 보이고 있다. 최종부하의 전단에 설치되는 저압차단기(Low voltage circuit-breakers)는 그 기능 및 역할이 큰 만큼 안전성을 중대시키는 것이 매우 중요하다. 본 논문은 국내에서 제조되는 30AF 소형 차단기의 사고유형과 제조사별 순시 Trip 동작속도의 시험 data를 확보하여 이를 분석하였다. 이는 향후 저압차단기의 안전에 관한 규격개정에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
송전선로 현장에서는 2017년도부터 송전선로 순시 점검에 드론을 활용하기 시작했다. 전력연구원의 송전선로 드론점검 시범적용을 시작으로 현재 4개 지역본부에서 전력연구원이 개발한 송전선로 드론순시 점검기술을 현장에서 사용 중에 있다. 현재 점검드론 지상관제시스템을 활용하여 드론은 자동비행하고 광학줌 카메라와 열화상카메라의 짐벌은 현장작업자가 수동으로 조종하여 송전선을 촬영하는 체계로 운영되고 있다. 송전선로 드론점검은 작업자가 접근하기 어려운 지역, 예를 들면, 강횡단지역, 해월구간, 산간지역 등에 위치한 송전선로가 그 주요대상이다. 특히 산간지역의 경우, 점검드론과 지상관제시스템 사이에 장애물이 많고 철탑 구조물이 전파간섭을 일으켜 간헐적으로 통신장애가 일어나곤 한다. 이런 통신장애는 계획된 경로로 비행하는 점검드론의 자동비행에는 영향이 없지만, 카메라 짐벌의 제어에는 영향을 주어 제어불능 상태로 되는 경우가 있다. 또한, 카메라 짐벌의 제어가 원활하더라도 통신장애로 인해 발생하는 간헐적 영상 끊김 현상은 현장작업자가 점검대상을 잃어 카메라 짐벌 조정을 불가능하게 한다. 그러므로 본 논문에서는 간헐적 짐벌제어 끊김이나 영상 끊김 현상이 발생하더라도 지속적으로 송전선을 점검할 수 있도록 하기 위하여 딥러닝 기반 영상인식을 통해 송전선을 자동으로 추적하는 카메라 짐벌을 개발하여 현장 시험한 결과를 소개하고자 한다.
배전선로 정전고장 예방활동으로 순시/점검은 전력회사 기준에 따라 매년 시행하고 있다. 전력공급 장애 요소를 사전에 제거하거나 불량 기자재를 적출하여 정전을 예방하고 있다. 매년 수 천 건의 설비 불량개소를 개선하여 전력공급 품질 목표를 유지하고 있다. 설비가 방대하고 복잡, 다양해져 시간과 비용이 많이 소요되는 인력점검 보다 진단 장비 사용이 증가하고 있다. 설비운영방법에 있어서도 경년에 따른 교체보다 설비 노후도를 평가하여 교체하도록 하고 있어, 현장에서 설비의 상태 판단이 중요하다. 따라서 제한된 자원으로 최대의 효과를 얻기 위해 과학적인 장비를 이용한 진단방법이 도입되었으며, 본 연구에서는 국내 가공 배전선로 진단에 사용하고 있는 비접촉식 진단장비의 현장 적용시 검출특성과 상태 판정시 고려해야할 기술적 사항에 대한 결과 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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