• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.764-765
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• 2011

전력시스템을 더 효율적으로 운용하고, 더 지능화하려는 노력은 2000년대 초 다양한 각도로 진행되어 왔다. 그리하여 중장기 국책과제인 전력IT 과제를 필두로 여러 지능화 기기들이 국 내외 유관업체를 통하여 지속적으로 성장을 하였고 현재에 이르러서는 과제의 틀이 아닌 비즈니스 모델 창출을 위하여 여러 시범 사업들이 구상되고 있는 중이다. 이는 전력IT 의 핵심 아이템이라 할 수 있는 IEC-61850 국제 표준 프로토콜 기반의 IED (Intelligent Electronic Devices) 개발과 어울려 변전소의 직접 현장 적용을 통한 엔지니어링 기술 개발에 역점을 두고 있는 상태이다. 변전소 자동화 (S/A: Substation Automation)의 영역이 점점 현실화 되어가고, 전 세계 적용 Site의 폭발적인 증가로 힘입어 이젠 선택이 아닌 필수가 되고 있고, 적용에서 끝이 아닌 다양한 엔지니어링 Tool 의 개발, 진단 시스템의 융합 등과 더불어 계속 발전해나가고 있다. 본 논문에서는 이러한 시대적 흐름을 바탕으로 당사에서 참여중인 한국전력 154kV S/A 시범사업 및 스마트그리드 실증사업을 통하여 현장 적용된 154kV Main Transformer 용 IED 솔루션의 적용 사례를 소개하고자 한다. S/A 시범사업의 경우, 한국전력 충주본부 풍동S/S에서 올해 초 설계되어 현재 현장 엔지니어링을 1차 마무리한 상태이며, 스마트 그리드 실증사업은 제주 성산S/S에서 진행 중이며 이도 마무리를 하는 단계에 이르러, 그동안 현장적용의 문제점을 논의하고, 이에 대한 대응책을 서로 공유하며 정리하고 있다. 참고로 본 논문에서는 IEC-61850 프로토콜 구현에 대한 것은 다루지 않으며, 다만 현장제어에 필요하고 또한 구현되어 있는 기능에 대한 전반적인 내용을 다루게 된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.258-265
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• 2018

본 논문은 단상 유도전동기의 기동 시 발생하는 기동전류를 분석하고 이를 저감하기 위한 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 단상 유도전동기는 구조적인 특성으로 인해 기동토크를 발생시킬 수 있는 별도의 기동장치가 요구된다. 본 논문에서 사용되고 있는 방법은 커패시터-기동/커패시터-운전 방식이며 타 방식 대비 기동토크가 크고 운전효율이 높은 특성이 있다. 하지만 초기 기동 시 약 5~6배에 해당되는 돌입전류가 발생하며 이로 인한 초저온 냉동고 기동 소자와 주변기기들의 소손 및 수명 저하의 원인이 된다. 기동 시 발생하는 돌입전류를 저감하기 위하여 가상 dq모델 기반의 전류제어 알고리즘을 적용하여 기동 전류를 제한하고, 정격운전에 도달 시 상용전원과 동일한 운전조건으로 전환하기 위한 알고리즘을 실험을 통하여 그 타당성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.142-144
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• 2008

한국전력공사(이하 한전)에서는 배전계통의 최적운영을 위하여 계통운영에 필요한 기술을 발굴하여 축적하는데 많은 노력을 기울여 왔으며, 계통운영의 핵심 툴인 배전자동화 시스템을 통하여 관련기술을 축적해오고 있다. 우리나라처럼 배전자동화 시스템을 전력회사에서 자체적으로 개발하여 활용하는 사례는 전 세계적으로 유일하며, 이를 기반으로 해외 전력시장에 배전자동화 시스템을 수출하기 위하여 활발한 활동을 지속적으로 추진되고 있다. 배전자동화 시스템을 이용하면 원격으로 현장에 있는 배전자동화기기를 감시, 제어, 조작, 정정이 가능한 기본기능이 구현가능하고, 각종 계통운영에 필요한 기술계산, 즉 전압강하계산, 보호협조검토, 표준조작지시서(SOP)의 생성, 상시개방점 위치조정으로 손실최소화, 분산전원 연계계통 기술검토의 자동처리가 가능해진다. 기술계산프로그램은 최초 개발 당시인 2002년에는 배전자동화시스템 주장치가 설치된 장소인 온라인 상태에서만 사용이 가능하여 사용상 제약을 가지고 있었으나, 이를 개선하고자 2006년 10월 배전자동화기반 오프라인형 기술계산프로그램을 개발하였고 이를 지속적으로 업그레이드를 추진하여 활용해오고 있다. 배전자동화기반 오프라인형 기술계산프로그램은 배전자동화주장치에서 데이터를 추출하여 배전자동화주장치가 아닌 일반PC나 노트북에서도 배전자동화시스템에 내장된 배전계통 정보 즉, 선로길이 및 전력선 제원 등을 직접 이용하므로 각종 기술계산을 신속하고 정확하게 수행하는 것이 가능하게 되었다. 따라서 이를 지속적으로 활용하고 성능개선을 추진하여 배전계통 운영시 신뢰도 제고에 크게 기여할 것으로 기대되고 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1483-1490
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• 2011

전동기 일체형 유압액추에이터(EHA)는 전기모터와 직결되어 구동되는 유압펌프를 이용하여 유압 피스톤의 변위나 속도를 제어할 수 있도록 모듈화된 유압기기로 효율이 높고 독립된 동력원을 갖는 장점으로 인하여 항공기의 전자구동시스템에 적용되어 왔다. 최근에는 다양한 형태의 유압시스템이 적용되고 있는 건설중장비 분야에서 엔진과 전기모터를 결합한 하이브리드 기술이 개발됨에 따라 EHA의 활용범위가 확대될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 편로드 유압실린더를 갖는 EHA가 적용된 유압시스템을 대상으로 펌프작동에 따른 유압실린더의 기동 및 정지특성을 고찰하기 위하여 EHA 내부 유압회로의 기능을 파악하고 동특성 모델을 유도하였으며 파일럿작동 체크밸브의 크래킹압력을 분석하여 개방 및 폐쇄특성을 예측하였으며 시뮬레이션을 통하여 분석된 결과를 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.42-48
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• 2005

DC-DC 컨버터는 각종 산업용, 가정용 기기에 널리 이용되어지고 있다. 다양한 전장품을 내장한 자동차에서는 전압이 다른 전장품을 한 개의 밧데리에서 DC-DC 컨버터를 이용해서 전압을 변환해서 이용되고 있다. 그러므로 이와 같은 구성의 전원회로에는 각각의 전장품에 대응하기 위해 복수의 변환기를 필요로 하지만 회로가 복잡하고 코스트가 상승하는 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 배경으로 하나의 전원을 이용한 간단한 구성의 새로운 승$\cdot$강압 초퍼 회로를 제안하여 서로 다른 복수의 출력 전압을 얻었다. 제안한 초퍼 회로는 기존의 회로에 승압용 스위치를 추가하여 구성하였으며, 이를 이용하여 부하를 분할화 시켰다 그리고 제안한 회로는 승압용 스위치와 강압용 스위치의 듀티비를 각각 별도로 조절하여 넓은 범위에서 서로 다른 2개의 출력전압을 정확히 제어하였다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.608-608
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• 2013

직선운동하는 하전입자의 진행방향에 수직한 평면상에 서로 직교하는 전기장과 자기장을 걸어주면, 하전입자에는 전기장에 의한 힘 $F_E$와 자기장과 속도 v에 의한 로렌츠력 $F_B=q(v{\times}B)$가 동시에 작용하게 된다. 이때 Wien 조건 $F_B=-F_E$를 만족하는 질량 $m_A$과, 에너지 $E_A$를 가지는 하전입자 A는 휘지 않고 직선운동을 계속하나, 하전입자 A와 다른 에너지 $E_B(=E_A+{\delta}E)$나 질량 $m_B$ $(=m_A+{\delta}m)$을 가지는 하전입자는 휘게 되며, 그 휘는 정도는 ${\delta}E$나 ${\delta}m$에 비례하게 된다. 이 현상을 이용하여 다양한 종류의 에너지 또는 질량 분석기가 독일, 미국, 일본 등의 분석기기 선진국에서 개발되어 왔고, 전자현미경의 이미지 필터로도 활용되고 있으며, 통상 EXB 필터 또는 발명자의 이름을 딴 Wien 필터로 불리어지고 있다. $E{\times}B$ 필터는 일반적인 하전입자빔 렌즈와 다른 광학특성을 가진다. 예를 들면 3차 이상의 기하 수차만 가지는 일반 렌즈와는 달리 $F_B$, $F_E$ 전자기력에 의해 다양한 2차 기하 수차를 가지게 되며, 초점거리 등의 1차 광학 특성도 일반 렌즈와는 다른 경향을 보여준다. 본 발표에서는 $E{\times}B$ 필터의 전후로 각각 6극자+4극자를 조합시킨 보정기를 배치시켜 필터의 에너지 분해능의 성능을 향상시킬 수 있음을 빔 궤도 방정식을 분석적으로 계산하여 보여준다. 위 에너지 필터 구성에서 4극자는 1차 광학 특성을 조정하는 역할을 하며 6극자는 2차 수차를 줄여주는 역할을 한다. 수치해석을 통해서는 6극자+4극자를 조합시킨 보정기와 $E{\times}B$ 필터의 좀더 정확한 전극 전압 등의 제어 수치를 추출하고, 빔 궤도 방정식 분석을 통한 수차 보정 알고리즘이 유효함을 보여준다.

• 전기학회논문지
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• 제62권1호
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• pp.109-119
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• 2013

This paper presents the design of the Safety Programmable Logic Controller (SPLC) used in the Nuclear Power Plants, an analysis of a reliability for the SPLC using a markov model. The architecture of the SPLC is designed to have the multiple modular redundancy composed of the Dual Modular Redundancy(DMR) and the Triple Modular Redundancy(TMR). The operating system of the SPLC is designed to have the non-preemptive state based scheduler and the supervisory task managing the sequential scheduling, timing of tasks, diagnostic and security. The data communication of the SPLC is designed to have the deterministic state based protocol, and is designed to satisfy the effective transmission capacity of 20Mbps. Using Markov model, the reliability of SPLC is analyzed, and assessed. To have the reasonable reliability such as the mean time to failure (MTTF) more than 10,000 hours, the failure rate of each SPLC module should be less than $2{\times}10^{-5}$/hour. When the fault coverage factor (FCF) is increased by 0.1, the MTTF is improved by about 4 months, thus to enhance the MTTF effectively, it is needed that the diagnostic ability of each SPLC module should be strengthened. Also as the result of comparison the SPLC and the existing safety grade PLCs, the reliability and MTTF of SPLC is up to 1.6-times and up to 22,000 hours better than the existing PLCs.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.37-44
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• 2004

전력계통분야의 복합 대형화에 유연한 대처와 전력조류의 최적화 도모를 위해 사용되는 FACTS(Flexible AC Transmission System)기기 중 가장 유용한 UPFC(Unified Power Flow Controller)는 선로의 전압을 임의의 크기와 위상을 갖도록 제어하여 선로로 전송되는 유ㆍ무효전력을 총체적으로 보상하는 기능을 갖는다. 이런 UPEC가 계통에 연계되어 운영된다면 송전선로 매개변수가 변하기 때문에 계통의 영향을 많이 받는 거리계전기는 불필요한 오동작이 발생하게 된다. 즉 거리계전기에서 바라본 임피던스 영역(Impedance Zone)이 송전선로에 UPFC 연계시 각각의 보상 값에 의해 상당한 변화를 보임으로, 기존의 방식으로 정정된 Relay Setting Zone과 Adaptive Setting Zone은 현저한 오차가 발생하게 된다. 그러므로 계통에 연계된 UPFC의 운전 조건을 고려한 거리계전기 보호구간의 재설정이 필요하게 된다. 따라서 본 논문의 목적은 학습이 가능한 신경회로망(ANN)을 이용하여 거리계전기 동작의 신속성(Speed)을 기본으로 전력계통의 다양한 환경에 대해 거리계전기 응동 특성을 향상시키는데 있다. 학습 방법으로는 정적 및 동적인 비선형 시스템의 인식과 다변수 시스템에 적용 가능한 역전파 알고리즘(Back-propagation Algorithm)을 사용했다.

• 문화기술의 융합
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• 제4권3호
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• pp.221-226
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• 2018

특수목적 차량은 일반적으로 사용자의 요구에 따라 주문 제작된다. 이러한 차량들이 고장을 일으키는 경우에는 수리비용 및 시간이 많이 든다. 이러한 문제점들을 해결하고자 차량의 이상여부를 원격으로 점검하고 고장부위를 원격에서 파악하여 수리비용 및 수리 기간을 단축하고자 한다. 본 연구에서는 전기제어부의 고장부위를 자동으로 판별하고 이를 사용자의 휴대폰앱을 통하여 바로 파악하여 즉각적인 고장코드를 특장차 제조사측에 통보하여 고장수리를 빠르고 원활하게 하고자 한다. 이를 구현하기 위하여 IoT 사물인터넷의 기술을 이용하여 특수목적의 차량 분야의 현장에서 요구되는 항목에 따라 고장부위를 스스로 판단하고 기기 자체적으로 제작사측에 고장여부를 알려주는 시스템을 구축하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.196-202
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• 2017

초고속열차 추진용 실모델 선형동기전동기(Linear Synchronous Motor, LSM)의 고속운전시험을 위해서는 매우 긴 노선이 필요하고, 이로 인해 막대한 비용이 요구되며, 개발 도중 시행오차가 발생할 경우 경제적 손실이 크게 발생할 우려가 있다. 따라서 저 비용의 축소모델을 이용한 LSM 설계 기술의 타당성 검증 연구가 개발 초기 단계에 이루어져야 한다. 회전형 구조를 갖는 LSM 축소모델을 적용한 성능시험기를 통하여 LSM의 지상전기자 권선의 최적방식 도출 및 기기적 특성 파악이 가능하며, 제어시스템의 선행연구 수행에 활용이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 600km/h급 초고속열차 추진용 LSM의 요구사양에 부합하는 회전형 시험기의 설계 모델을 도출하고, 전자계 해석 및 기구적 강성 해석을 통하여 1500rpm 이상의 고속 회전 조건에서의 최적 모델을 도출하였다.