• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.1917-1918
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• 2006

아크 고장검출차단기(Air Fault Circuit Interrupter)는 전기배선에 있어서 노화, 절연파괴등 아크를 검출하여 전기화재를 미연에 방지해준다. 반면 여러가지 아크성 신호가 혼재되어 있어 유사 아크로 인해 유해 아크만을 검출하지 못하여 오동작하게 된다. 따라서 아크전류를 검출하기 위해서는 아크전류와 혼동되는 많은 신호들을 분석할 필요가 있으며, 이러한 전기 기구에서 발생하는 노이즈와 전기 도선에서 발생한 아크 전류를 분류하여 전기 도선에서 발생하는 유해 아크 전류만을 검출하여 차단하도록 설계하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.786-787
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• 2015

현재 진공인터럽터에서 사용되는 아크제어 방식은 크게 횡자계 방식과 축자계 방식이 있다. 본 연구에서는 횡자계 방식 중 나선형 타입 접점 구조에서의 아크 거동 패턴을 분석한다. 일반적인 아크 거동 해석을 위해서는 연속체적 접근을 통해 주요 캐리어에 대한 연속방정식, 운동방정식, 열방정식 등을 결합하여 아크의 거동 패턴을 분석해야 한다. 또한 매 시간 별로 아크의 움직임에 따른 격자 재설정 및 해석 등 시간적 소요가 심하다. 이러한 문제를 해결하면서 아크의 거동 패턴을 효율적으로 모사할 수 있는 기법을 강구하기 위해 여러 가정과 기존의 아크 모델들을 활용하여 독자적인 아크 거동 시뮬레이터를 개발한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.6 no.4
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• pp.1-6
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• 1988

아크용접에 로보트가 적용되면서 그 적용대상 폭을 넓히기 위하여 여러 종류의 센서들이 개발되어 왔다. 그 중 로보트나 자동용접장치에 장착이 용이한 아크센서에 대하여 원리들과 응용한 예들을 소개하였다. 용접이음부의 최소두께 제한, 용접중 용융지의 처침(Distortion) 등에 따른 아크신호의 불안정이 문제로 남아 있으므로 아크센서의 신뢰도를 향상시키기 위해서는 각 용접공정의 보다 정확한 해석이 요구되며, 이들을 적용하기 위한 제어 알고리즘의 개선 또한 요구된다. 아크센서가 개선되어 신뢰도가 높아질수록 더욱 광범위하게 적용될 것이며, 아크용접작업의 생산성 향상에 크게 기여하게 될 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.2146-2147
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• 2011

전기화재의 원인인 아크 신호는 전류 돌입형, 비선형 및 전류 단속형 부하들의 정상상태와 유사한 전류파형을 갖는다. 이러한 부하들에서 아크를 정확하게 검출하기 위해서는 아크 유무를 정확히 판단 할 수 있는 시스템이 필요하며 이러한 시스템에서 아크검출을 정확히 하는 필터가 중요하다. 본 논문에서는 UL1699의 직렬 아크 발생장치로 아크를 발생시키고 시간 및 주파수 영역에서 아크 전류파형을 분석하였다. 분석결과 아크전류파형은 시간영역에서는 영점전류의 처짐 현상(shoulder)이 발생하고 주파수영역에서는 60Hz의 고조파 성분을 제외한 전대역의 주파수에 걸쳐서 스펙트럼이 증가하였다. 본 논문에서 제시된 아크 검출용 필터는 이러한 특징들 중 주파수 영역의 특징을 검출한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.498-498
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• 2012

직류 아크 토치를 이용하여 열플라즈마를 발생시키는 방법은 전극의 구성에 따라 크게 비이송식(non-transferred)과 이송식(transferred)의 2가지 형태로 나눌 수 있다. 1950년대 H. Maecker 등에 의해 이론적 기초가 형성되기 시작한 이송식 아크 플라즈마 발생장치는 처리 대상물질을 전극으로 사용하여 양극에서의 에너지 전달을 직접 이용할 수 있으므로 열효율이 매우 높기 때문에 이를 이용한 고출력 토치에 관한 활발한 연구가 지속되고 있다. 본 연구에서는 대기압 아르곤 자유연소아크 방전에 의해 발생되는 열플라즈마의 열유동 특성을 수치적으로 해석하기 위하여 아크 기둥의 온도, 압력 및 속도 특성을 Navier-Stokes 방정식과 Maxwell 방정식을 연계 계산하였다. 또한 아크-전극 상호작용(arc-electrode interaction) 모델링을 통한 양극(anode)인 처리 대상물질로의 에너지 플럭스 유입을 고려하여 전극 내부의 온도분포를 계산하였다. 해석결과를 검증하기 위하여 음극과 양극 사이 플라즈마 기둥(column)의 중심축 온도는 Haddad & Farmer(1984)의 실험데이터와 비교하였고, 양극으로의 에너지 플럭스 및 온도분포 데이터는 Bini 등(2006)의 실험 및 해석데이터와 비교하여 만족스런 일치를 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.194.1-194.1
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• 2016

방사성 폐기물의 운반이나 장기 보관 시 방사성 물질의 침출을 차단하기 위한 유리화 기술을 실현하기 위해 이송식 아크 플라즈마에 대해 전산해석을 수행하였다. 본 연구에서는 운전전류나 아크길이와 같은 운전조건 변화에 따른 열플라즈마의 특성 변화 뿐만 아니라 150 kW급 고출력 이송식 아크 플라즈마의 최적 설계를 위하여 핵심 부품인 파일럿 노즐의 길이와 직경 변화에 따른 예상 용융영역을 전산해석 하여 방사성 폐기물의 유리화 기술을 상업적으로 이끌어내는데 기초 자료를 제공하고자 하였다. 노즐직경은 4, 5, 6 mm로 변화시켰으며, 길이는 2, 4, 6mm로 하였다. 이러한 다양한 설계조건에 대하여 운전변수로는 전류 200 A, 방전 기체인 알곤의 유량 15 L/min, 아크 길이 2 cm로 고정하였다. 전산해석 결과 노즐직경이 작을수록 아크압축 효과에 의해 중심부에서 최고 온도가 높은 열플라즈마 제트를 발생시킬 수 있으나, 반경방향으로 온도구배가 커서 고온 구간이 급격히 감소하는 경향이 예상되었다. 반면 노즐직경이 증가할수록 아크 압축효과는 줄어들지만 반경방향으로 온도가 완만히 감소하여 콘크리트가 대부분인 유리화 대상물질을 충분히 용융시킬 수 있는 $2,600^{\circ}C$ 이상의 고온 면적이 넓어지게 될 것으로 예상되었다. 또한, 노즐길이가 줄어들 경우 아크방전의 안정성은 다소 떨어 질 수 있으나 수 있으나 고온의 열플라즈마 제트가 반경방향으로 효과적으로 넓어 질 수 있음이 예측되었다. 따라서 고온 영역의 확장 관점에서 이송식 아크 플라즈마 토치를 제작할 경우 아크의 안정성을 유지하는 범위 내에서 파일럿 노즐의 직경을 크게 하고 길이는 짧게 하는 것이 효과적인 유리화를 위해 유리할 것으로 예상되었다.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.10 no.5
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• pp.66-74
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• 1996

In this paper, the arc currents, voltages and these waveforms were investigated when negative DC high voltages applied to neddle-pane electrodes to study arc quenching phenomena of DC interruption in the. magnetic field. The conclusion of this study are as follows : There are no dynamic arc characteristics in the no magnetic field. Not only dynamic arc characteric but also zero points of arc current which are generated from repeating frequence of arc discharge under the magnetic fields were observed. The more magnetic field were applied, the repeating frequence of arc discharge were more increased..

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.65-65
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• 2009

철강 재료의 GMA 용접 시, 보호가스로 $CO_2$ 가스를 사용하면 가격이 저렴하고 용입이 깊다는 장점이 있어 국내에서 광범위하게 사용되어 왔다. 그러나 일반적으로 활성가스인 $CO_2$를 사용한 GMA용접은 아크가 불안정하고 스패터가 많이 발생한다는 단점이 있어 아크 안정성 개선의 필요성이 부각되었다. 거기다 용접 자동화 및 용접 품질의 고급화 추세로 아크 안정성이 $CO_2$용접에서 점점 중요해지면서, 아크 안정화 및 스패터 저감을 위한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 연구에서는 GMA 용접 재료인 solid wire의 표면에 이온화 에너지가 낮은 금속인 인듐(In)을 전해 도금하여 중전류의 $CO_2$ 용접에 적용하였다. 고속 촬영과 아크 모니터링 분석을 통하여 금속 이행 모드 및 아크 안정화에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 동일 전압, 전류 조건에서 도금 두께를 달리하여 용접을 실시, 도금 두께에 따른 아크 안정성의 경향을 분석하였다. 그 결과 도금 두께가 두꺼워짐에 따라 아크가 넓어지는 것을 확인하였으며, 이는 아크 내에 이온화도가 높은 인듐 이온이 다량 포함됨으로써 이온의 양이 증가하기 때문인 것으로 생각된다. 또한 도금 두께가 일정 이상이 되면, 이행 모드가 용적의 아래에서 아크가 발생하는 반발 이행 모드에서 용적의 윗부분에서 아크가 발생하는 입상 용적 이행 모드로 바뀌었으며, 이때 단락 수가 현저히 줄어들어 아크가 안정해졌다. 이에 따라 인듐 도금 와이어는 기존보다 낮은 전류 영역에서도 안정적인 아크와 금속 이행 모드를 가지게 됨을 확인하였다.

• 핵융합뉴스레터
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• s.48
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• pp.14-15
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• 2010

1985년 대봉공업으로 세상에 첫발을 내딛은 대봉아크로텍(대표 장봉식)은 1992년 '크게 받들다'라는 뜻의 대봉(大奉)과 '최고의 기술력'이라는 아크로텍 (Acro+Tec)의 두 단어를 결합시킨 '대봉아크로텍'으로 사명을 변경하고 기존의 화공전문기업을 넘어서 새로운 도전을 거듭하는 울산의 대표기업이다. 특히 ITER 열차폐체 제작 수주에 성공하는 쾌거를 이룬 대봉아크로텍은 어제보다 오늘이 오늘보다 미래가 더 기대되는 젊은 기업이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.2233_2234
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• 2009

낙뢰 또는 수목 접촉 등의 일시적인 사고가 발생하면 계통내 접촉 위치에 순간적으로 아크 현상이 일어나게 된다. 일시 고장 원일을 제거하기 위해 기계적으로 전기의 흐름을 단절시켜 고장 원인을 제거하고, 재투입을 통해 계통 복구를 할 수 있다. 아크는 음극과 양극 사이의 방전으로 인한 플라즈마로 설명될 수 있는데 전력 계통에서는 저항으로서 취급할 수 있다. 본 논문에서는 765kV 모델 계통의 아크 현상 시뮬레이션을 통해 고장각 발생 변화에 따른 아크 전압 특성을 분석할 것이다. 또한 아크 특성 분석을 통해 우리는 아크 발생 시 전력 계통에 미치는 영향을 파악하고 분석하고자 한다. 본 논문에서 전력 계통의 과도현상 분석 프로그램인 EMTP(Electro Magnetic Transient Program)를 이용하여 아크현상에 대한 분석 및 765kV계통에서의 아크 고장을 시뮬레이션 하였다.