연구목적: 최근 전기레인지의 사용증가와 더불어 화재도 증가하고 있다. 전기레인지 중 대표적인 인덕션과 하이라이트 방식에 대해 구조 및 작동방법을 알아보고 화재위험성을 살펴보고자 하였다. 연구방법: 두 방식에 대하여 연소실험, 전열실험, 발화실험 등을 실시하였다. 연구결과: 하이라이트 전기레인지는 키친타월이 2분 후 연소되었고, 조리를 마친 후 잔열이 식는데 약 25분이 소요되며, 니크롬선의 붉은 기운이 3~4분 만에 사라지고 불꽃이 보이지 않았다. 결론: 실험 결과 하이라이트 방식은 화상 및 화재 위험성이 존재하며, 특히 상판에 균열이 있을 경우 화재 및 폭발의 위험성이 있음을 알 수 있었다.
우리가 일상 생환에서 사용하고 있는 전자레인지는 마이크로파를 방출하는 마그네트론이 동작을 하기 위해 예열이 되어야하기 때문에 전력이 항상 공급되고 있다. 따라서 항상 전자기장이 형성되어 있으나 이에 대해서 잘 알지 못한다. 또한 동작 시에 방출되는 마이크로파의 세기가 얼마나 되는지에 대해서도 잘 알지 못한다. 본 논문에서는 100대의 전자레인지에서 0cm, 30cm, 50cm, 100cm 떨어진 거리에서 전원이 On 되었을 때와 Off 되었을 때 자기장을 측정하였으며, 마이크로파는 전자레인지의 동작중 전자레인지에 밀착해서 측정하였다. 이번 조사를 통해 전자레인지에서 측정된 전자기장 및 마이크로파 세기는 모두 ICNIRP 및 정보통신부 인체보호기준 권고안 기준치 이하였고, 마이크로파의 세기는 FDA 규제값 이하였음을 알았다. 측정된 값들은 모두 매우 미약하였다. 그러나 전자기장에 장시간 노출될 경우 인체에 어떠한 영향을 미치는지는 아직 정확히 규명되지 않았기 때문에 전자레인지를 평소의 동선과 멀리 떨어진 곳에 위치시키고 만약의 마이크로파 노출에 대비해 전자레인지가 동작할 때에는 일정거리를 유지하는 것이 좋다.
전자레인지는 전자파를 발생시키는 마그네트론과 도파관 캐비티로 이루어진다. 캐비티는 전자파의 측면으로 볼 때 일종의 공진기로 작용한다. 그러므로 전자파가 강한 곳과 약한곳이 나타나게 된다. 이런 배경에서 전자레인지의 주요 설계 기술 중의 하나는 캐비티내와 전자파의 분포를 균일하게 만드는 기술이다. 그러나 전자레인지는 제품의 특성상 여러 가지 다양한 부하가 캐비티의 내부에 분포하게 되기 때문에 부하에 따른 캐비티 내부의 전자파 분포를 균일하게 하는 것은 매우 중요한 기술로 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 여러 가지 조건에서 캐비티내의 전자파의 분포를 분석 할 수 있는 측정 방법과 설계 인자를 추출할 수 있는 방법을 제안하였다. 또한 전자파의 분포를 측정한 결과의 정확성을 고찰하기 위하여 캐비티내의 mode 해석을 이용한 modeling을 제안하였으며 측정과 비교 검토를 수행하였다. 그 결과 캐비티내의 전자파의 분포를 전송선 이론을 이용한 분석에 의해 설계 가능하고 또한 보정 가능함을 보였다.
밀리미터파 대역에서 동작하는 안테나의 성능 측정을 위한 컴팩트 레인지 설계 및 실험 결과에 대해 소개한다. 전기적 거대 구조인 컴팩트 레인지의 포물면 반사판에 의해 형성되는 측정영역의 평면파를 해석하기 위하여 물리광학 기법을 적용하였다. 제작한 밀리미터파 컴팩트 레인지는 측정영역 전계 분포 실험과 고이득 안테나 측정을 통해 성능을 검증하였다. 동작 주파수 75~110 GHz에서 측정영역 직경 50 cm를 갖도록 설계한 컴팩트 레인지의 전력 균일성은 0.75 dB 이하로 측정되었다.
전기자동차 레인지 익스텐더는 소형 엔진으로 구동되는 발전기 시스템(초소형 파워팩)으로서 자동차 운행 중 지속 충전을 통하여 운전 거리 및 시간을 연장한다. 기존 가솔린 엔진 파워팩은 복잡한 구조와 낮은 에너지 밀도로 인하여 고출력 소형 시스템 구현에 한계가 있다. 반면, 가스터빈 파워팩은 출력밀도가 매우 높고 고속화를 통해 시스템의 소형화가 가능하다. 본 연구에서는 전기자동차 레인지 익스텐더로 활용하기 위하여 초소형 가스터빈, 자동차용 알터네이터, 배터리를 사용한 초소형 가스터빈 파워팩 실험장치를 개발하고, 무부하 및 부하 조건에서 동력전달 기어비 및 알터네이터 전기부하에 따른 운전 특성 및 발전 성능을 측정하였다. 실험 결과, 부하 변화에 따른 발전 성능의 변화는 없었으며, 코어터빈 속도가 150 krpm 일 때 최대 전기적 출력은 0.8 kW 로 측정되었다. 또한, 동력축의 3:1 감속을 통해 전기적 출력은 1.5 kW 로 88% 증가하였다. 따라서, 본 연구의 초소형 가스터빈 파워팩은 배터리 부하변동에 대해 안정적인 전력생산이 가능하며, 전기자동차용 레인지 익스텐더로 적용가능함을 확인하였다.
여자자속의 포화는 전자레인지에 사용되는 고압 변압기의 초기 입력 전원의 위상에 의존한다. 고압트랜스의 돌입전류를 제한하기 위해서는 릴레이의 접점을 입력전원위상의 최저점일 때 ˝ON˝하여야 한다. 개선된 회로는 보정된 인터럽터 신호를 마이컴의 입력으로서 릴레이의 접점이 돌입전류가 최소 일 때 ˝ON˝한다. 실험결과는 입력전압변동모드에 대해서 개선된 회로가 설계목표치 50[A]를 만족함을 나타내었다. 그리고 통계적 기법으로서 이를 검증한다.
대상품목 선정은 전력사용량과 보급율 등을 감안하여 절전감재량이 큰 것을 우선하고 있으며 국내의 기술기준을 고려하여 달성가능의 범위에 따라 등급을 산정 부여한다. 가정용전력의 5.6%를 차지하는 세탁기, 26mm형광램프, 전기밥솥, 전자레인지는 1998년부터 시행중이다. 이에 따른 에너지절약 효과로는 20~25%의 절전향상 가능성이 있어 이를 개선시 연간 1,054백만 kwh의 전력절감이 가능하여 1,286억원의 전력비용 절감이 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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