• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4483-4488
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• 2010

LED는 다른 광원에 비해 동작수명이 길고, 친환경적이며, 에너지 효율이 높은 장점을 가지고 있다. 최근 LED 기술의 발전으로 인해 고휘도, 고용량의 LED가 개발됨에 따라, 표시장치에만 적용되던 LED를 조명장치에도 적용하는 기술이 확산되고 있다. 파워 LED는 동작의 안정성 및 신뢰성을 확보하기 위해 구동전류를 일정한 값 이하로 유지하는 전류제한기능이 필요한데, 본 논문에서는 전류제한기능을 포함한 하프브리지 LLC 직렬공진형 컨버터를 제안한다. 하프브리지 LLC 직렬공진형 컨버터는 다른 공진형 컨버터에 비해 상대적으로 입력전압 및 출력부하 범위가 광범위한 장점이 있으며, 변압기의 누설인덕턴스를 공진인덕터로 이용할 수 있기 때문에 마그네틱 소자를 줄일 수 있는 장점이 있다. 전류제한기능 및 역률개선기능을 포함하고 있는 출력전압 DC24[V], 200[W]급의 LED 조명장치 구동용 하프브리지 LLC 직렬공진형 컨버터의 설계 및 실험을 통해 타당성을 입증하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.562-567
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• 2020

본 논문은 저장 탱크용 임시전력설비를 보호하기 위한 목적으로 특히 변압기를 감시하고 절연파괴 등과 같은 고장을 차단하고 보호하기 위한 보호계전기 정정에 관한 연구이다. 전력계통에 단락 또는 지락고장 등과 같은 이상이 발생하였을 때 이를 검출하여 고장이 발생한 기기 및 설비를 신속하게 차단하고 전력계통으로부터 분리하여 전력공급에 지장이 없도록 하여야 한다. 전력계통의 이상 상태를 빠르고 정확하게 감지할 수 있는 보호계전기의 정정이 중요하다. 또한 보호협조를 위해 고장종류와 고장의 원인을 정확히 적용한 고장전류 계산이 보호계전기 정정에 가장 중요한 요소이다. 저장 탱크용 임시전력설비 보호를 위해 적용하는 과전류계전기, 지락과전류계전기, 부족전압계전기, 지락과전압계전기 등이 보호협조가 가능하도록 보호계전기 정정 방법에 대해 연구하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.239-249
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• 2019

최근, 정부는 신재생에너지전원을 확대하는 정책을 시행하고 있으며, 이에 따라 다수의 대용량 태양광전원이 배전계통에 활발하게 연계되고 있는 실정이다. 하지만, 이러한 태양광전원이 배전계통에 연계되는 경우, 역조류 현상에 의하여 수용가 전압이 규정전압범위를 벗어날 가능성이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 배전계통에서 태양광전원의 수용성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 선로절체에 의한 태양광전원의 수용성 향상을 위하여, 배전계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여, 3분할 3연계로 구성된 배전계통의 모델링을 제시하고, 태양광전원을 최대한 수용할 수 있는 선로절체 평가알고리즘을 제시한다. 또한, 배전선로 절체 구간 및 태양광전원 연계 용량 등의 다양한 운용 시나리오에 기반하여, 변압기 2차측 직하 수용가전압을 규정전압범위 이내로 유지하는 최대 태양광전원 용량을 산정하기 위하여 최적의 선로절체 구간을 산정한다. 제안한 배전계통의 수용성 평가알고리즘과 모델링을 바탕으로 수용가전압 특성을 분석한 결과, 대용량 태양광전원이 연계된 배전선로를 용량의 여유가 남아있는 선로와 절체하여 재구성하게 되면, 더 많은 용량의 태양광전원의 연계가 가능하여, 본 논문의 유용성을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.179-184
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• 2016

본 연구를 통해 개발된 전기부하시험장치는 상용전원이 필요한 피시험장치(변압기, 정류기, 전압조정기, 인버터 등)와 상용전원이 불필요한 독립형 피시험장치(동력발전기, 풍력발전장치, 태양광발전장치, 하이브리드발전 장치, 배터리 등)에 대하여 정격용량시험이나 가변부하시험을 능동적으로 정밀하게 제어하면서도 시험 중에 사용되는 전기에너지를 소비하지 않고 전원변환장치를 통하여 계통선으로 전달하도록 설계되었다. 동기식 pwm 인버터회로를 상용전원과 연결시켜서 시험에 사용되는 전력을 계통선으로 귀환되도록 설계되었으며, 종전의 수동식 전기저항체를 사용한 전기부하시험장치에 비해 93.4% 정도의 전력을 소모하지 않고도 피시험체에 대한 시험이 가능하도록 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.650-658
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• 2017

건물의 접지방식은 사고 발생 시 고장전류를 대지로 안전하게 방전시켜 인체와 기기의 안전성을 확립하기 위한 중요한 요소이다. 특히, 우리나라 아파트단지의 접지방식은 일본의 영향을 받아 TT접지방식으로 설계/시공되고 있지만, 전기안전을 확보하기 위하여 각동의 건물에서 기초 콘크리트 접지를 시설하고, 이들을 서로 연결하여 수변전실의 변압기 2차측 접지까지 연결하고 있다. 이러한 공동구로 연결된 TT접지방식은 TN접지방식에 가까우므로 1선 지락사고시 사고전류의 크기와 대지전압의 크기가 크게 증가하므로, 이를 정확하게 해석하여 사고에 대한 보호대책을 세우는 것이 중요한 과제로 대두되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 대규모 아파트단지의 접지특성을 해석하기 위하여, 도면과 현장측정에 의한 사례분석과 PSCAD/EMTDC의 모델링에 의한 접지방식 특성을 분석하여, 대규모 아파트단지의 접지방식(TN접지방식과 TT접지방식)에 대한 정확한 유형을 파악한다. 또한, 공동구 연결유무에 의한 대규모 아파트단지의 접지방식 구조에 따른 사고해석 알고리즘을 제시하고, 사고발생시 접지계통에서의 접촉전압 및 보폭전압을 고려한 접지계통설계 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제시한 모델링과 알고리즘을 바탕으로 실 계통의 아파트단지에 적용한 결과, 대규모 아파트단지의 접지특성 해석에 유용함을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제25권3호
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• pp.18-26
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• 2016

대부분의 변압기에 사용되고 있는 절연유는 석유계 원료를 이용한 광유계 절연유였으나 유출시 환경오염, 낮은 인화점으로 인한 화재 위험성을 가지고 있어 보다 친환경 식물성 원료를 활용한 절연유 도입이 최근 검토되고 있다. 그러나 식물성 절연유의 높은 생분해성과 인화점으로 절연유로서의 높은 적용가능성에도 불구하고 장기운전에 의한 열화가 미치는 영향에서는 아직 많은 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 변압기의 구성요소를 감안하고 실제 운전조건보다 높은 $150^{\circ}C$에서 2주간의 가속열화 시험을 통해 전산가, 수분, 절연파괴전압 등의 주요물성 변화를 통해 식물성 절연유 산화특성과 이 과정에서 생성되는 용존 가스 분석을 실시였다. 이를 통해 식물성 절연유가 기존 광유계 절연유 대비 친수성에 의한 전산가 상승에도 불구하고 절연성능을 유지하는 특징을 가지고 있으며 가스 성분 비교를 통해 주어진 온도 조건에서 우수한 열안정성을 나타내고 있음을 확인하였다.

• 산업식품공학
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• 제15권4호
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• pp.398-403
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• 2011

비열살균기술로서 저온플라즈마 활용 가능성을 탐색하고자 유전체장벽 방전 플라즈마(DBDP)생성장치를 제작하여 최적 플라즈마생성 조건을 도출하고 Staphyloocus aureus를 대상으로 살균성능을 조사하였다. DBDP생성장치는 전력공급장치, 변압기, 전극, 시료처리부 등 네 부분으로 구성하였다. 인가전압은 단상 200 V AC를 사용하고, 변압기를 통하여 10.0-50.0 kV로 변환하고 10.0-50.0 kHz의 주파수의 펄스 구형파를 유전체인 세라믹 블록 내에 장치한 전극에 투입함으로써 상압에서 플라즈마를 생성하였다. 주파수를 올림에 따라 높은 전류가 유입되었고, 이에 비례하여 전력소비량이 증가하였다. 전류세기 1.0-2.0 A, 주파수32.0-35.3 kHz 범위에서 균일하고 안정적인 플라즈마 발생이 이루어졌으며 시료를 투입하지 않은 상태에서의 최적 전극간격은 1.85 mm 이었다. 전극간격을 높임에 따라 소비전력이 증가하였으나 시료 처리에 적합한 전극간격은 2.65 mm였다. DBDP 처리에 의한 온도상승은 최대 20$^{\circ}C$에 불과하여 열에 의한 생물학적 효과는 무시할 수 있었으며 따라서 비열기술임이 확인되었다. Staphyloocus aureus를 대상으로 DBDP 처리할 경우 초기 5분 동안은 살균치가 직선적인 증가를 보이다가 이후 다소 완만해지는 경향을 보였으며 1.25 A에서 10분간 처리 시 살균치는 5.0을 상회하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.95-104
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• 2003

전기 철도계통은 기존 전력계통과 달리 단상, 대용량 부하로 필연적으로 전압강하, 전압불평형 및 고조파 왜곡 등의 전력품질의 문제가 발생한다. 이러한 문제점 중 상시전압강하는 전력품질의 가중 중요한 요소로서 SVC(Static Var Compensator) 또는 STACOM(Static Compensator)를 설치하여 전압강하를 보상하는 연구가 수행되었다. 또한 순시전압강하는 고속으로 운전중인 철도차량의 제어 및 안전에 상당한 영향을 미칠것으로 예상된다. 따라서 본 논문에서는 AT(Auto Transformer)급전계통에 적용되는 순간전압강하 보상장치에 관한 연구를 수행하였다. 순간전압강하에 의한 철도차량의 과도해석을 위해 전원, 철도급전변압기, AT, 철도선로 및 철도 차량부하를 모델링 하였다. 또한 순간전압강하 발생시 철도차량부하의 과도특성을 분석하였고 이를 보상하기위한 순간전압강하 보상장치 (DVR:Dynamic Voltage Restorer)를 제안하였다. 순간전압강하 보상 시뮬레이션 결과, 순간전압강하 보상장치의 철도급전계통의 적용은 상당히 유용함을 알수있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.121-126
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• 2013

교류기기의 속도 및 토크 제어시스템에서 전력변환장치로 사용되는 싸이클로컨버터는 저속에서 토크가 크고 제어가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한, 정류기, 직류링크부, 인버터가 설치되지 않으므로 시스템이 간단하고 대전력 시스템에 적합하다. 현재 사용되고 있는 대형선박의 추진전동기의 구동용 전력변환장치를 싸이클로컨버터로 변경하면 시스템이 간단해지므로 설치비용을 크게 감소시킬 수 있다. 하지만 기존의 싸이클로컨버터는 전력 반도체소자의 고속 스위칭에 의한 손실이 크고 출력 전압파형이 왜곡되어서 고조파 성분이 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위해서 1차측에 위상이 다른 2개의 입력단과 2차측에 1개의 출력단으로 구성되는 상천이 필터를 설치한다. 위상이 다른 2개의 전압파형이 더해져서 2차측으로 변압됨으로써 전압파형이 정현파에 가깝게 출력된다. 그로 인해 추진전동기에 입력되는 전압파형이 개선되고 총고조파왜형율도 크게 감소한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.82-88
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• 2009

본 논문에서는 새로운 고효율의 절연형 스텝 업-다운 DC/DC 초퍼에 대해 해석하였다. 일반적으로 고효율의 초퍼를 만들기 위해서는 전력변환기내에 사용된 반도체 스위칭 소자의 손실이 최소화 되어야 한다. 본 논문에서는 부분공진 회로를 초퍼에 추가하여 고효율을 실현시킨다. 제안한 초퍼에 사용된 제어용 스위칭 소자들은 부분공진기법에 의해 소프트 스위칭으로 동작하고, 이에 따른 제어용 스위칭 소자들은 전압과 전류의 스트레스 없이 동작한다. 그 결과 제안한 초퍼는 스위칭 손실의 저감에 의해 고효율로 구동한다. 그리고 제안한 초퍼는 펄스 변압기를 이용하여 입력단과 출력단을 절연시켜, 전기적 절연이 요구되는 전력변환기들에 적용되어 고효율의 전력변환시스템을 개발할 수 있는 장점이 부여된다. 제안한 절연형 스텝 업-다운 초퍼의 소프트 스위칭 동작과 시스템 효율은 다양한 시뮬레이션과 실험결과를 통해 그 타당성이 입증된다.