• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07a
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• pp.36-37
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• 2006

현재 국내 154kV 표준형태 옥내변전소의 전력공급능력은 대부분 주변압기 4 뱅크 규모로 계획 및 운영되고 있다. 대도시 도심, 신규개발 산업단지, 신도시 등에는 재개발 및 지속적인 확장으로 인해 전력수요가 꾸준히 증가하고 있어 안정적인 전력공급능력 확보를 위해서는 최초 변전소 준공 이후 해당지역 내 변전소 추가건설이 불가피한 상황이다. 그러나 전력공급설비는 국민들에게 혐오, 위해설비로 잘못 인식되어 전력 공급설비 건설반대 등 집단민원이 지속적으로 증가하는 추세이다. 또한 지방자치단체는 주민들의 지가하락 등을 우려한 민원을 의식하여 전력설비건설에 필요한 각종 인허가를 지연 또는 거부하는 등 변전소 부지확보를 더욱 어렵게 하고 있다. 이로 인한 변전소 건설지연에 따른 전력공급 차질이 우려되고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 전력공급능력은 기존변전소의 2배로 증대되지만, 부지면적은 1.4배정도 밖에 소요되지 않아 안정적인 전력공급과 국토의 효율적인 이용이 가능한 허브(Hub)변전소를 개발하게 되었다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.315
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• pp.30-37
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• 2003

오늘날 국민생활에 전기의 의존도는 날로 높아지고 또한 매우 다양하고 고품질의 전력공급을 요구하고 있으며 정보산업사회로의 진입에 따라 고객의 기대수준에 전력공급설비의 발달이 미처 따라주지 못하고 있어 고객에게 감동을 주는 서비스의 실현이 더욱 어려워지고 있는 것이 현실이다. 특히 서울 명동지역은 구건물의 밀집지역으로 상권이 형성되어 있고 외국인 관광객들의 명소로 점차 자리잡아 가고 있는데 반해 전력공급설비는 국내 초기 지중화지역으로 기기설치 공간이 부족하여 노후된 건물 옥상에 다수의 변압기, 케이블이 설치 운영되고 있어 설비관리의 어려움뿐만 아니라 신규전력공급에 부응치 못하는 한계에 도달, 특히 밀집상가의 화재발생 우려 등 많은 문제점으로 안정적 전력공급을 위한 대책이 절실히 요구되는 상황이 되었다. 따라서 이 난해한 문제의 해결과 설비개선을 위해 보다 근원적인 대책을 모색하고자 ‘99년 초 한국전력공사 서울지역본부에 설비혁신 Task-Force를 운영, 명동지역에 가칭 배전 Station 건설을 포함한 종합정비사업을 추진키로 하였다. $\ulcorner$배전 Station$\lrcorner$ 이란 건물 내에 개폐기, 변압기 등 전력기기를 모두 수용하여 전력을 공급하는 소형 배전형 변전소 형태로 국내는 물론 세계적으로도 찾아보기 힘든 경우라 할 것이다. 건울과 설비가 복잡하기로 유명한 유서 깊은 명동지역의 특수한 주변 환경과 조화된 안정적 전력공급의 획기적인 대안으로 실현되고 있는 영동 배전 Station은 현재 3개소를 추진하여 준공단계에 있으며 도심건물 밀집지역의 전력공급에 만전을 다할 것으로 기대하고 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.78-78
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• 2023

기후변화 위기는 유사 이래 인류가 직면한 가장 큰 도전으로 범정부적 글로벌 문제로서 이를 해결하기 위한 다양한 정책들이 범국가 차원 혹은 세계적 기업들에 의해 발표 혹은 시행되고 있다. 이러한 기후변화위기와 탄소배출 저감을 위한 대표적인 대응 방안 중 하나가 바로 재생에너지의 확대·보급 노력이다. 그러나 재생에너지는 날씨와 계절 등 자연환경의 영향을 받는 에너지원으로써 간헐성, 변동성을 가지므로, 시간대별 발전량 예측과 전력공급 안정성에 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 재생에너지 발전은 석탄화력 발전과 달리 전력의 수요와 공급의 균형을 위한 에너지저장장치(Energy Storage System, 이하 ESS)가 있어야 한다. ESS는 전력공급 안정성 향상과 전력 수급의 유연성을 제공하는 장점이 있지만, 초기 설치비용이 높은 단점이 있다. 특히, 배터리 기반 ESS의 경우 높은 구축 비용과 한정적인 충. 방전수명으로 인하여 대용량 ESS로써의 역할 수행에는 분명한 한계가 있다. 하지만 재생에너지와 연계한 ESS로 양수발전댐을 활용할 경우 장주기, 장수명, 대용량 에너지 저장에 매우 합리적인 수단으로 판단되었다. 다만, 양수발전 댐 구축에는 토목공사로 인한 환경 훼손이라는 문제점도 존재한다. 본 고에서는 지역 분산형 소규모 양수발전(Pumped Storage Hydropower, 이하 PSH)댐 구축 및 운영기술 개발을 통해 지역 전력공급과 전력 수급을 조절하면서 변동성 재생에너지를 안정적으로 사용할 수 있는 방안을 소개하고자 한다. 특히, 해당 기술은 지역별 특성에 맞춰 유연하게 설치할 수 있으며, 대규모 토목공사로 의한 환경적 부작용을 최소화할 수 있다. 또한 소규모 PSH는 지역의 저수지 및 수자원을 이용하여 에너지를 저장함으로써 변동성 큰 재생에너지의 유연화 대응과 동시에 안정적인 에너지 공급이 가능하다. 본 고에서는 재생에너지의 확대·보급에 따른 문제점과 대표적 ESS 기술들을 분석·소개한다. 지역분산형 소규모 PSH 기술개발 연구기획 내용 소개를 통하여 전력 생산 및 공급의 탈중앙화를 달성하고, 지역별 변동성 재생에너지의 안정적 활용과 지역 전력공급 특성 및 전력 수급에 대응할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.455-456
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• 2016

최근 신재생 에너지원을 이용한 분산전원에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 신재생 에너지원과 에너지 저장장치로 이루어진 마이크로 그리드에서 안정적인 운전전략을 제안한다. 신재생 에너지원은 기상에 따라 출력이 달라지기 때문에 부하에 안정적인 전력을 공급하기 위해 에너지 저장장치를 사용한다. 에너지 저장장치의 안정적인 운전을 위해 SOC를 고려하여 제어한다. 배터리 충전/방전 시 외부조건에 의해 각 배터리 셀마다 충전량이 달라져 에너지 저장장치가 충분히 전력을 공급해주지 못하는 경우가 발생한다. 그러므로 각 셀마다 SOC를 측정하여 운전함으로써 부하에 안정적인 전력을 공급하는 제어전략은 제안한다. 제안된 마이크로 그리드 운전 제어 전략은 PSiM 시뮬레이션으로 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1700_1702
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• 2009

한국전력의 원격감시제어설비(SCADA System)는 전력계통 운영 자동화 및 변전소 무인운전을 위하여 송변전사업소에 구축한 전력자동화설비이다. 원격감시제어설비는 안정적 전력공급을 위하여 필수적인 전력ICT설비로 고장시 전력공급에 지대한 영향을 미친다. 사업소에서는 설비 운영 및 품질유지에 많은 노력을 기울이고 있으며, 직무교육을 통해 현장 업무를 지원하고 있는 KEPCO Academy에서는 SCADA 담당직원의 직무역량 강화를 위해 노력하고 있다. 갈수록 복잡해지고 대용량화 되어 가는 전력계통의 안정적 운영을 위해 SCADA설비를 구축하고 운영하는 직원들의 책임과 역할은 한층 더 커지고 있는 현시점에서 현장 직무분석을 통한 SCADA 교육과정을 개발 운영함으로써 직원들의 실무지식 및 운영기술을 강화하여 안정적인 전력공급 업무에 기여하고, 교육효율 향상 및 교육만족도 제고를 통해 사내 직무교육기관으로서의 KEPCO Academy 위상을 강화하는데 본 연구의 목적을 두었다.

• 전기의세계
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• v.24 no.5
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• pp.38-41
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• 1975

기술 및 소개한 내용을 아래와 같이 요약할 수 있다. 1)전력계통의 계산기제어를 위한 하아드웨어시스템은 온라인리얼시스템의 구비 조건인 고속성, 신뢰성, 경제성을 기저요건으로 하여 동시에 다중프로그래밍, 다중처리가 가능한 범용전자계산기를 모체로 하고 다수의 위성계산기에 의하여 국지적 제어도 가능한 계층제어 시스템의 구성을 이루고 있는 것이 현 추세이다. 2)전력계통의 계산기제어는 전력계통의 안정제어가 그 주내용이나, 전력공급의 질을 일정수준으로 유지하면서 가장 경제적으로 전력을 안정된 상태로 공급하는 것이 더욱 바람직하다. 그러나 현단계에서는 긴급상태 및 회복상태에서는 전력의 안정공급에만 주안점을 두고 있는 실정이다. 3)전력계통의 안정제어의 기능은 상태의 감시, 해석 및 안전최적화의 3기능이며 안정최적화 기능중의 제어지령도 리얼타임으로 자동화하는 것이 궁극적 목표이나 현단계로서는 CRT 표시장치등의 맨머신 인터훼이스를 통하여 제어지령의 결정과정에서 조작원이 개입하는 것이 상례이다. 즉, 전력계통의 안정제어는 아직까지는 프로세스제어의 단계에 이르지 못하고 오퍼레이션제어의 특징을 다분히 지니고 있다. 4)조작원의 판단이나 개입을 줄이는 첩경은 하아드웨어의 개선보다는 전력계통 리얼타임 제어에 충분할 정도로 처리시간에 단축되는 전력계통제어용 각종 응용프로그램의 개발에 있으며 그 시기는 아직 먼 것으로 전망된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.576-577
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• 2008

전력산업은 기존의 독점적 구조에서, 분할을 통해 경쟁을 도입하는 시장 구조로 변환하려는 움직임이 현재 진행 중이다. 전력산업의 발전설비 투자는 일반적으로 대규모의 자금과 오랜 공사시간을 요구하며, 안정적인 전력 공급을 위해 지속적으로 필요하다. 전력산업 구조개편 이전에는 일반적으로 정부가 장기적인 전력공급의 안정을 위해 전력공급계획을 수립하고, 독점회사인 한국전력공사가 이에 따른 발전설비 투자를 시행하였다. 그러나 전력산업 구조개편 이후에는 전력수급 안정을 위해 새로운 개념의 전력수급기본계획을 수립하였다. 이전과 가장 큰차이는 발전사업자가 발전설비를 투자하는데 있어 자유롭게 사업계획을 세울 수 있게 되었다는 점이다. 본 논문에서는 기존 독점구조에서의 발전투자와 경쟁시장이 도입된 이후의 발전투자의 효율성을 비교할 수 있는 방법론을 제시하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.293-296
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• 2007

본 논문에서는 UPS 기능을 갖는 단상 태양광 발전 시스템을 제안하였다. 제안하는 시스템은 태양광 어레이 (photovoltaic array)에서 최대전력을 얻기 위해 MPPT (maximum power point tracking)를 수행하는 컨버터, 계통전원 상태나 태양광 발전량에 상관없이 부하에 정현파 전압을 공급하는 인버터, 태양광 어레이에서 발전된 잉여전력을 계통으로 전달하거나 부하에 필요한 전력을 dc bus로 공급하는 인버터, 정전시 dc bus에 전력을 공급하는 양방향 컨버터 (bidirectional converter)로 구성된다. 제안하는 시스템은 발전된 전력을 계통으로 전달할 뿐만 아니라, UPS (uninterruptible power supply)기능도 수행하는 시스템으로 계통전압이 불안정하거나 정전시에도 부하에 안정적이고 깨끗한 전압을 항상 공급할 수 있다. 각각의 인버터, 컨버터, 및 양방향 컨버터는 dc bus를 공유하며, dc bus의 전압에 따라 동작상태가 결정이 된다. dc bus중심의 제어는 dc bus전압을 안정적으로 유지시키며, 부하에 걸리는 전압의 변동을 최소로 하고 시스템의 디자인 및 제어를 단순화한다. 모든 알고리즘과 제어기를 하나의 마이크로 컨트롤러로 구현하였고 제안된 시스템의 우수성을 실험을 통해 검증하였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.6 no.5
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• pp.401-406
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• 1993

급변하는 산업환경에서 전력에너지를 안정적으로 공급하는 문제는 현대 산업정책의 근간이 되는 매우 중요한 자리를 차지하고 있다고 여겨지며 또한 전력 에너지의 안정적인 공급은 여러가지 공학의 집적화를 이루어야 가능하리라고 여겨진다. 그러므로 팽창하는 인구에 따라서 적절히 성장하는 산업의 주된 에너지원이 될 전력 에너지의 효과적인 관리, 운용, 보수를 위해서 갖추어야 할 전기공학의 미래상은 로보틱스, 인공지능을 통한 계통의 안정화, 자동화, 그리고 케이블 설계의 혁신과 케이블 소재의 개발을 통한 전력손실의 최소화에 있다고 생각된다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.444
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• pp.36-42
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• 2013