• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1968-1970
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• 2005

송전 용량 증대 및 초고압 케이블 컴펙트화를 위해, 최근 고내력 케이블에 관한 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있으며, 이러한 추세에 대응코자 당사에서는 고내력 케이블 개발에 있어서 첨가제 투입에 따른 절연 능력 향상에 관한 연구를 진행하여왔다. 본 연구에서는 케이블 절연 능력 향상을 위하여 반도전 컴파운드에 첨가제를 투입하여 반도전과 절연의 계면 특성을 향상시킴으로 절연체의 절연파괴능력 향상시키고자 하였으며, 계면 특성의 향상은 절연 파괴능력 향상으로 이어짐을 확인 할 수 있었다. 또한 상기의 연구결과에 따라 제조된 케이블은 기존 케이블과 비교하였을 때 매우 우수한 절연파괴 특성을 나타냄을 확인하였으며, 그 결과 절연 두께를 비약적으로 감소시킬 수 있었다. 본 논문은 상기 절연 성능 향상에 관한 메커니즘 및 IEC 62067에 따라 진행된 초고압 XLPE 케이블의 type test 결과를 중심으로 기술하였다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권1호
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• pp.11-15
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• 2019

최근 송전전압 격상으로 인해 차단기 또한 정격이 높아지고 있다. 이에 차단부의 전압 정격을 높이기 위한 방법으로 차단부 2개 이상을 직렬로 구성하는 다점절 차단기가 설치되어 운용되고 있다. 다점절 차단기에서 차단부 극간에 설치되는 균압용 콘덴서는 점절간 균등한 전압분배와 초기 과도회복전압을 저감하는 기능을 수행한다. 하지만, 세계적으로 실계통 사용에서 균압용 콘덴서는 기계적인 손상, 절연파괴에 의한 폭발 등 다수의 고장이 발생하고 있어, 이에 대한 원인 규명과 새로운 성능 검증방법에 대한 연구 필요성이 제기 되고 있다. 본 논문에서는 한전 계통에서 주로 발생한 균압용 콘덴서의 절연파괴 원인을 규명하고 이에 대한 제품 성능검증 방법을 제안하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.22-29
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• 2000

본 논문은 가스절연개폐장치내에 바늘모양의 금속입자가 존재하는 경우 $\pm1.2/44[{\mu}s]$ 비진동성 임펄스와 $\pm0.4[{\mu}s]/1.14[MHz]$ 진동성 임펄스전압이 인가되었을 때 $SF_6$가스의 절연특성에 관한 것으로 절연파괴전압-시간 특성 (V-t 특성) 및 절연파괴전압-압력 특성(V-p 특성)을 측정하고 검토하였다. 실험은 길이 10[mml, 반경 0.5[mm]인 바늘모양의 돌기물에 의해 형성된 불평등 전계이며, 가스압력이 0.1~0.5[MPa]인 범위에서 수행하였다. 그 결과 절연 파괴는 정.부극성 모두 계단상 펄스에 의해 진전하는 리더메커니즘으로 발생하였다. 정극성의 진동성 임펼스전압이 인가되었을 때 절연파괴전압이 가장 낮았으며, 짧은 시간범위에서 V-t곡선의 감쇠가 현저하고 가스압력의 의존성이 적게 나타났다. 이에 반해 부극성의 경우 V-t 특성과 V-p 특성은 인가전압의 파형에 대한 의존성이 현저하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권2호
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• pp.167-174
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• 2005

전자 부품의 크기가 점점 줄어들고 고집적화됨에 따라 전자 패키지 내부에 사용되는 금속간 간격이 줄어들고 있다. 이에 더하여 고온 고습한 환경에서 금속간에 전압이 인가되면 금속의 이온화가 촉진, 금속으로 이루어진 필라멘트가 형성되어 결국 절연파괴에 이르게 된다. 이러한 현상이 electrochemical migration(ECM)이다. 이에 인쇄회로기판을 사용하여 ECM 특성 평가를 수행하였다. 항온/항습조건($85^{\circ}C,\;85{\%}RH$)에서 PCB의 $300 {\mu}m$의 단자간격을 가진 through-hole via 표면에서 발생하는 ECM 현상은 CAF가 절연파괴의 주된 메커니즘이었다. solder를 구성하는 Sn과 Pb 조성 분석을 통해 Pb 의 이온 이동도가 Sn의 이온 이동도보다 큰 것을 알 수 있었으며 이는 급격한 양극용해 거동을 보이는 pure Pb의 분극거동과 상관관계가 있는 것으로 사료된다. 또한 시간에 따른 절연파괴시간 시험을 통하여 ECM에 의한 절연파괴시간이 인가전압에 의존하며 인가전압 의존성 지수값(n)은 2로 나타났다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권6호
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• pp.618-629
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• 2001

본 논문은 고압 커패시터의 고장분석과 신뢰성 예측 결과를 다루고 있다. 부품의 수명과 고장률을 예측하기 위해서 두 가지 방법으로 고장 모드와 고장 메커니즘을 연구하였다 에폭시 수지로 성형된 고압 커패시터가 절연내압 시험 하에서 저항이 제로로 되는 고장에 대하여, 근본원인 고장분석 체계를 효과적으로 수립함으로써 고장 메커니즘의 원인을 분석하였다. 특히 세라믹-에폭시 계면에서의 절연파괴 고장 현상이 강조되었으며, 본 연구에서 얻어진 결과의 타당성은 마그네트론에 장착된 고압 커패시터의 열사이클 시험 수행에 의한 가속시험 결과로부터 입증되었다. 시험 결과들은 결함이 있는 로트를 신속히 규명하고 $B_{10}$ 수명을 결정하는데 유용하게 사용할 수 있다. 또한, 유전체의 절연파괴에 대해서 부하-강도 간섭모델을 이용하여 고장률을 예측하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제8권5호
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• pp.551-557
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• 1995

For the observation of treeing, a visual measurement with an optical microscope has been used to explain breakdown mechanism in high-voltage systems. The conventional directed visual method of tree aging observation is difficult to measure in short time processing, and it is impossible to analyze on tree degradation area, progressed direction, tree pattern, etc. By using an image processing technique, the tree features which appear immediately after the tree initiation as well as changes in the configuration of the tree can be easily measured and observed than using the conventional visual methods. In this paper, we have developed a tree observating system by using image processing for tree growth, degradation area and other treeing progress. As an experimental result, it can be concluded that the image processing method is a more effective alternative than directed visual observation method. As a matter of fact, it is possible to record the image of tree propagation immediately after its first appearance and explain the characteristics of tree growth froth the computer processing image.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.35-43
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• 2002

새로운 형태의 고체 상태의 대전력, 고속전자장치인 광전도 전력스위치(PCPS)의 개발과 대전력 및 고전압 상태하에서 광전도 전력스위치의 고전계 동작특성을 규명하기 위해서 많은 연구가 행해지고 있다. 그러나 표면 섬락 현상이 확실하고 효과 있는 고속, 고압스위칭 소자의 실현을 방해하고 있다. 이러한 연면방전의 물리적 현상의 명백한 이해는 새로운 기술과 소자구성을 발전시키는데 매우 중요할 뿐 아니라, 고전계·고전압에서의 동작특성을 향상시키는데 있어서도 특별한 의미를 가진다. 뿐만 아니라 고전계, 고전력 소자들을 안전하게 동작할 수 있게 하기 위해서도 필요하다. 연면방전 및 표면 절연파괴현상은 반도체 벌크 파괴 전계보다 훨씬 낮은 전계에서 적용되어 파괴된 모든 소자들에서 발생하기 때문에 이러한 문제를 해결하는 매우 실용적인 방법이 소자의 표면을 절연물로 페시베이션하는 것이다. 페시베이션된 소자들은 고전계에서 언페시페이션된 소자에 비해 매우 좋은 동작특성을 나타내므로, 본 논문에서는 페시베이션된 소자와 언페시베이션된 소자간의 I-E특성과 파괴 메커니즘을 규명하고 더 나아가 다중 페시베이션에 대한 몇몇 특성 값을 제시한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.87-95
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• 1999

새로운 종류의 고체상태 대전력, 고속전자장치 즉 광전도전력스위치(PCPS)의 가장 큰 문제점은 평균전계하의 표면에서 스위치 섬락의 대부분이 반도체의 벌크파괴보다 낮다는 것이다. 이러한 문제를 극복하고 고밀도 고체 전력 스위치에 사용할 수 있는 유일한 방법이 고체 절연물로 표면을 페시베이션(Passivation)하는 것이다. 본 실험에서 Silicon의 절연내력은 진공중에서 10[kV/cm]에서 심하게 열화되어졌고, 기중에서 30[kV/cm], SF6에서 80∼90[kV/cm]으로 개선되지만, 스위치의 주 응용이 진공 또는 우주에서 사용되기 때문에 이러한 현상은 매우 심각한 문제이다. 페시베이션후 소자들은 진공과 기중에서 언페시베이션된 소자가 SF6내에서 얻을 수 있는 만큼의 높은 파괴값을 가졌다. 이러한 결과로 볼 때 페시베이션된 소자들이 매우 우수한 파괴값을 가진다는 것을 알 수 있다. 본 논문은 고전계 하에서 페시베이션 전·후 실리콘 파괴의 주 특성과 메커니즘에 대해 밝혔다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권1호
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• pp.43-49
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• 2015

전자 제품의 경박 단소화 및 고집적화가 이루어 지면서 반도체 칩뿐만 아니라 유기 기판도 고집적화가 요구되고 있다. 본 연구는 인쇄회로기판의 미세 피치 회로에 대한 고온고습 전압인가 시험을 실시하여 불량 메커니즘을 연구하였다. $130^{\circ}C/85%RH/3.3V$와 $135^{\circ}C/90%RH/3.3V$ 시험조건에서 고온고습 전압시험(Biased HAST)의 가속 계수는 2.079로 계산되었다. 불량 메커니즘 분석을 위하여 집속이온빔(FIB) 분석이 이용되었다. (+)전극에서는 콜로이드 형태의 $Cu_xO$와 $Cu(OH)_2$가 형성되었으며, (-)전극에서는 수지형태의 Cu가 관찰되었다. 이를 통해 $Cu^{2+}$ 이온과 전자($e^-$)가 결합한 수지상 Cu에 의해 절연파괴가 일어난다는 것을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.28-33
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• 2007

본 논문에서 전극간 표면누설에 의한 탄화도전로의 형성과 방향성에 대해 연구하였다. 표면에서 트래킹의 특성은 노출된 충전부사이에서 절연파괴되었다. 고속카메라시스템을 이용하여 전극간 방전과 지락, on/off 서어지에서 발생되는 아크성장 메커니즘을 촬영하고, 결과를 분석하였다. 향후 아크제어를 통한 에너지 이용기술의 적용이 기대된다.