• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.04a
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• pp.318-321
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• 2009

누전차단기 설치 상태에서도 전기화재가 지속적으로 발생함에 따라 전기화재의 원인이 되는 전기 아크에 대한 관심이 증가하고 있는 실정으로 본 논문에서는 UL1699의 아크 저해시험(inhibition tests)에서 제시하고 있는 직렬 아크코장시험(Arc generator test)을 실시하고, 아크고장전류 분석방법으로 최근에 많이 사용되고 있는 이산 웨이블렛 변환을 이용한 3가지 분석방법에 대하여 아크고장전류 검출 확률을 분석하였다. 분석결과, (1) 근사계수 분석에 의한 최대치 변화율 실효치 변화율 분석방법은 46%의 검출 확률을 얻을 수 있었고, (2) 상세계수 분석에 의한 최대치 변화율 실효치 변화율 분석방법은 62%, (3) 근사계수 분석에 의한 잡음량 변화율 shoulder 변화율 분석방법은 100% 검출 확률을 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.866-867
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• 2015

화재 및 인명사고의 약 40%이상이 아크플래시사고로 인한 원인으로 밝혀지고 있다. 이에 아크 플래시 발생으로 인한 2차 사고 방지가 산업 경제적 측면에서 중요하다고 판단하여 본 연구에서는 초고속자외선 검출 시스템을 구현하였다. 아크 플래시 신호를 광파이버 포인트 센서 및 광섬유 루프센서를 이용하여 초고속 광검출 및 고속 신호처리 컨트롤러를 이용해 차단기 트립 개시 신호 출력까지 시간을 1.5ms 이내로 출력하는 것을 목표로 하였으며 테스트베드를 통해 구축한 시스템에서 아크 발생 후 소요시간 약 1ms의 트립 개시 신호를 출력하는 초고속 아크 검출 시스템을 개발하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.111-112
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• 2010

21C 정보화 사회를 맞이하여 디지털 부하의 사용이 급격히 증가하고 있다. 뿐만 아니라 친환경 녹색성장의 일환으로 풍력, 연료전지, 태양광과 같은 신재생 에너지원을 이용한 발전 시스템도 증가 하고 있다. 이에 따라 교류에 비하여 신뢰도가 높고, 저손실의 전원 시스템을 구축할 수 있는 직류급전시스템의 필요성이 부각되고 있다. 직류급전시스템에 있어 효율성, 신뢰성, 전송능력 등이 고려되어야 하지만 직류 배전의 상용화를 위해서는 직류 전용 보호차단기 등을 개발하여 보급하여야 한다. 미국의 통계에 따르면 아크사고는 전기화재의 큰 요인으로 꼽히고 있다. 이미 교류 아크의 검출 알고리즘이 다방면으로 연구되어 아크차단기(AFCI)가 개발되었으며 미국의 경우 AFCI 사용을 법제화 하고 있다. 따라서 직류급전시스템에서의 아크 검출을 위해 직류 아크의 특성을 분석한다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2008.04a
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• pp.185-188
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• 2008

An apparatus for serial arc in UL 1699 is implemented Current waveforms of arc and a nonlear load are investigated and a method of arc detection can be considered. Introduction of digital signal processing technologies is suggested to correctly detect arcs of electrical fire pyrognostics. This study is expected to be utilized as the basis of such arc detection researches.

• Electric Engineers Magazine
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• s.350
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• pp.21-25
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• 2011

전기설비에 접근하여 활선작업을 수행하는 과정에서 "안전조치, 작업공구, 먼지, 분진, 쥐, 절연" 등의 문제로 기인하는 단락사고가 발생하면 플라즈마(plasma) 아크 형태의 전기적 방전이 일어나므로, 아크 플래시 위험에 노출된 작업자는 심각한 화상은 물론 생명에 위험을 초래할 수 있다. 이러한 위험으로부터 근로자를 보호하기 위하여 IEEE Std. 1584에 수행절차와 방법에 대하여 상세히 해설하고 있고, NFPA 70E는 보호기준 등을 규정하고 있다. 국내에서도 이 기준 등을 참고하여 산업안전기준에 관한 규칙에 의거, 활선작업 및 활선근접작업에 관한 기술지침(KOSHA CODE E-3G-2005)과 난연성 전기 작업복 선정에 관한 기술지침(KOSHA CODE E-32-2006을 규정하고 있다. 그러나 국내에서는 외국 기업 일부를 제외하고는 아크 플래시 위험분석 업무를 실무에 적용하는 사례를 찾아보기 어렵다. 또한 적용 범위에 있어서도 난연성 전기 작업복 선정에 관한 기술지침을 600V 이상의 활선작업 및 활선근접 작업시만 착용하도록 한정한 것은 아크 플래시 위험에 대한 보호가 충분하지 않은 것으로 판단된다. 오히려 고압보다도 저압회로 고장 지점의 최소 단락전류에서 차단기의 동작시간이 지연되는 경우, 사고에너지를 더 증가시키기 때문에 위험성과 빈도는 높아질 수 있다 이와 관련하여 본문에서는 "아크 플래시 위험" 분석 및 평가방법에 대하여 살펴보기로 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.1255-1256
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• 2006

전력 계통에서 과전류가 발생하게 되면 이것을 차단하기 위해 차단기가 동작한다. 차단기가 동작하게 되면 기계적으로 전기의 흐름을 단절시키므로 아크 현상이 발생한다. 이때 차단기의 차단 절차를 이해하기 위해서는 아크 현상의 모델링이 필요하다. 특히 포스트 아크 현상에 관한 정밀한 모델링이 이루어질 경우 차단기에서의 소호 특성을 파악하기 용이하다. 우리는 이 논문에서 전력 계통의 과도현상 분석 수치해석 프로그램인 EMTP(Electro-Magnetic Transient Program)를 이용하여 아크 현상에서 발견되는 포스트 아크 전류(Post-Arc Current) 및 TRV(Transient Recovery Voltage)를 반영하는 아크 모델을 설계하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.52-53
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• 2017

이상적인 차단기는 도통시 손실없이 부하에 전력을 공급하며 차단시 절연내력을 확보하여 전원과 부하사이를 완벽히 분리하여야 한다. 교류차단기의 경우 매 반 사이클 마다 전류가 스스로 제로가 되는 점이 발생하므로 사고전류의 차단이 비교적 용이하지만, 직류차단기의 경우 차단기 접점에서 높은 아크전압을 발생시켜서 사고전류를 감소시켜야 한다. 직류차단기가 충분한 아크전압을 확보하지 못하고 사고전류의 지속적 흐름을 허용하게 되면 고온의 아크전류로 인하여 대형화재로 이어질 수 있다. 전력전자소자를 사용한 반도체 차단기의 경우 기계적 차단기와 비교하여 차단시간이 빠르고 아크가 발생하지 않으며 소음이 적다는 장점이 있으나, 도통손실이 커서 대용량의 적용이 불가능하다는 문제가 있다. 본 논문에서는 기계적 차단기의 낮은 도통손실과 반도체 소자의 arc-less 차단특성의 장점을 살리는 차단기술로써 PPTC 소자를 사용한 직류차단기의 아크소호기술을 제시하고 실험을 통하여 성능을 증명한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1715-1716
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• 2006

전력 계통에서 과전류가 발생하게 되면 이것을 차단하기 위해 차단기가 동작한다. 차단기가 동작하게 되면 기계적으로 전기의 흐름을 단절시키므로 아크 현상이 발생한다. 이때 차단기의 차단 절차를 이해하기 위해서는 아크 현상의 모델링이 필요하다. 특히 포스트 아크 현상에 관한 정밀한 모델링이 이루어질 경우 차단기에서의 소호 특성을 파악하기 용이하다. 우리는 이 논문에서 전력 계통의 과도현상 분석 수치해석 프로그램인 EMTP(Electro-Magnetic Transient Program)를 이용하여 아크 현상에서 발견되는 포스트 아크 전류(Post-Arc Current) 및 TRV(Transient Recovery Voltage)를 반영하는 아크 모델을 설계하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07b
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• pp.693-695
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• 2003

차단기내에서 일어나는 아크철상을 모의하기 위해서는 수학적으로 표현할 수 있어야 한다. 하지만, 아크의 물리적 현상이 대단히 복잡하여 수식화 하기가 쉽지 않을 백만 아니라 논리적으로 이상이 없는 결과를 얻는 일도 쉽지 않다. 특히, 아크를 표현하는 수식에는 많은 경험적 변수 또는 실험결과를 고려하여 조정되어야 할 변수가 존재한다. 그 대표적인 것이 난류 변수(turbulence parameter)와 방사에너지 전달에서의 방사계수(emission coefficient)이다. 본 논문은 차단기가 전류차단 후의 열적회복과정에서, 난류변수에 따른 아크-후 전류(post arc current)를 계산한 결과를 제시한 것이다. 난류변수에 따른 아크의 냉각효과를 검토하고 있으며, 실험결과 비교하여 가장 잘 맞는 난류변수의 값을 제시하고 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.2088-2089
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• 2007

본 논문은 직렬 아크고장 신호분석과 관련된 연구로서, 정상상태와 아크고장 상태에서 발생하는 전압 전류를 검출하여 아크고장 전류의 특이점을 분석하였다. 역률이 1인 저항성 부하와 L성 부하, C성 부하를 구성하고, 순시 임피던스 분석, FFT 분석, 웨이블렛 분석 방법을 사용하였다. 분석결과 순시 임피던스 분석방법과 FFT 분석방법에서는 직렬 아크고장 신호의 특이점을 찾을 수 있었으나 정량화하기가 어렵고, 웨이블렛 분석방법으로는 직렬 아크고장 신호의 특이점 검출 및 정량화 가능성을 발견할 수 있었다.