69년도의 전력사업은 전원개발의 촉진과 공급신뢰도의 향상을 위한 제사업들이 중점적으로 추진된다. 년간 $30\%$선을 상회하는 수요급증에 대비하여 발전설비의 건설공사가 계속 진전될 뿐 아니라 이와 병행하여 공급의 신뢰도를 높이기 위한 송배전등 공급설비의 확장고사가 대대적으로 추진된다. 그리고 새해에는 특히 우리나라에서 처음으로 시도되는 50만Kw의 원자력발전소와 345kV의 초고압송전계통이 착수됨과 동시에 이수발전소 건설계획에 따르는 기술검토가 활발히 진행됨으로써 우리나라의 전력사업은 그 규모와 기술면에서도 새로운 전기를 가져오게 된다.
경부고속철도의 개통과 함께 서울-부산 간 운행시간이 새마을호 기준 4시간 30분에서 2시간으로 단축되는 등 획기적인 시간 절감을 이루었으나 이는 고속철도가 운행되는 지역에 국한된 것이다. 이에 고속철도 비 수혜지역의 운행시간 단축을 위해 기존선 속도향상이 요구되며, 이러한 목적으로 한국철도기술연구원에서는 틸팅열차를 개발하여 시운전 10만Km를 목표로 시험운행중이다. 또한 한국철도공사에서는 이와 유사한 목적으로 기존선 신호시스템인 ATS 시스템을 차상신호시스템(ATP)으로 개량하는 사업이 추진되고 있다. 현재 틸팅열차에는 기존의 ATS(자동열차정지장치) 차상장치만을 장착하여 차량의 성능 확인을 위한 시험 및 시운전을 우선적으로 추진하고 있는 상태이며 이러한 ATS 차상장치는 160km/h 이하의 속도에서만 본연의 기능이 유지되고, 그 이상의 속도에서는 현실적으로 사용이 어렵기 때문에 틸팅열차의 목표속도인 200km/h에서 적합하게 시험하기 위해서는 적합하지 않다. 따라서 한국철도공사에서 추진하고 있는 ATP 구축사업의 지상설비와 연계될 수 있는 ATP 차상장치를 설치하여 시험을 하여야 한다. 본 논문에서는 이를 위한 틸팅열차와 ATP 차상장치와의 인터페이스에 대해 연구하였다.
전기추진선박은 디젤엔진과 프로펠러의 회전축이 기계적으로 연결된 기존의 선박과 달리 엔진의 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전동기 회전을 통해 추진력을 얻는 선박으로서 시추선, 군함, OSV(Offshore Support Vessel)등 높은 조종성능이 요구되는 선종에 주로 적용되고 있다. 이러한 선종은 추진력을 얻는데 가장 큰 전력을 사용하므로 날씨에 따른 전력부하량의 변동이 크다. 본 논문에서는 슈퍼커패시터로 구성된 전력버퍼모듈을 이용하여 전기추진선박의 효율적인 전력 운용 전략을 제안한다. 추진전동기의 VFD(Variable Frequency Drive)의 직류단을 전력버퍼모듈로 통합하여 각 전동기의 보조전력으로 활용함으로써 부하변동에 빠르게 대응할 수 있으며, 주 전원의 느린 응답성을 보상하여 조종성능을 향상시킬 수 있다. 제안된 전력버퍼모듈은 시뮬레이션을 통해 그 유용성을 검증하였다.
STS 304 발열선과 $Zr-KCIO_4$ 기폭화약을 사용한 전기식 착화기에 대한 열전이 특성을 시험하고 Fitted Wire Model로 분석한 결과, 약 $300^{\circ}C$ 부근에서 기폭화약과 관련된 열전이 특성 파라미터가 급격하게 변화되었다. 이 현상은 기폭화약에 사용된 $KCIO_4$의 상변화로 인한 흡열반응에 의해 발생된 것으로 판단된다.
본 기술논문은 최근에 공개된 문헌 및 특허 자료를 참고하여 새로운 개념의 고체 추진제를 소개하였다. 전기제어 고체 추진제는 전기에너지를 가함으로서 다중점화, 소화 및 추력 조절 제어가 가능한 추진제이다. 움직이는 부품 없이 코아 또는 끝단 연소구조를 가지는 그레인을 제조하여 직경이 3 인치인 모타를 시험 하였다. 현재 진행 중인 연구로 부터 10%이상 증가한 비추력을 가지면서 제조공정이 쉽고 높은 전기 전도성을 가지는 보다 더 새로운 고성능 ECESP를 개발하였다.
SUS 304 발열선(직경 2.3mil)과 $Zr-KClO_4$ 기폭화약을 사용한 전기식 착화기에 대한 열특성을 시험하고 Fitted Wire Model로 분석한 결과, 약 $300^{\circ}C$ 부근에서 기폭화약과 관련된 열특성 파라미터가 급격하게 변화되었다. 이 현상은 기폭화약에 사용된 $KClO_4$의 상변화로 인한 흡열과 발열선과 기폭화약 계면의 물리적 변화로 발생된 것으로 판단되며, 결과로 열특성 시험으로 구한 파라미터가 유용한 온도 범위를 제시하였다.
한국의 배전선로 자동화시스템은 기술발전과 경제성을 고려하여 대규모와 소규모 시스템으로 나누어져 개발되어 설치 운영되고 있으며, 2001년 말까지 173개 사업소에 소규모 시스템이 설치 완료될 예정이다. 2002년부터는 서울시내를 시작으로 대규모 시스템이 설치되고 대도시를 중심으로 점차 소규모 시스템도 업그레이드 할 계획이므로 금년은 중대한 전환점이라 할 수 있다. 따라서 그동안의 배전선로 자동하 추진현황을 살펴보고 문제점을 고찰해 보았다.
본고에서는 지중선로는 그 시공이 곤란하고, 사고수리기간도 길고, 한편 가공선로에 비교해서 9배이상의 건설비가 소요되고, 따라서 전기요금도 인상케 할 요인이 되므로 그 건설은 가능한 기피해야하나, 고층건물이 속출하는 도시에서는 그 사용이 불가피하고, 현재로서는 별다른 대안이 없다. 현재 한전은 당인리발전소와 용산변전소간에 간에 154KV OF cable 지중선로를 건설중에 있고, 1973년경에는 본문의 pipe type cable의 지중선로가 실현될것이 예기된다. 그리고 이외에 서울에서 5개소, 부산에서 2개소의 지중선로계획이 추진중에 있다.
본 연구에서는 무인선, 어군탐지선 등의 듀얼 전기추진시스템에서 두 프로펠러 간에 발생되는 속도 차, 즉 동기오차를 억제하기 위한 동기제어시스템이 설계된다. 이 제어시스템은 각 추진시스템에 대한 예비필터와 속도제어기 그리고 추진시스템 간에 교차 결합된 동기제어기로 구성된다. 예비필터와 속도제어기는 추진시스템이 오버슈트와 입력포화 없이 속도지령을 추종하도록 설계된다. 그리고 동기제어기는 비대칭 외란과 동특성 불일치가 동기오차에 미치는 영향을 분석한 후, 동기제어시스템의 감쇠성과 속응성을 고려하여 설계된다. 끝으로, 시뮬레이션을 통해 설계된 제어시스템이 동기오차의 제거에 효과적임을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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