• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1564-1565
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• 2011

고온 초전도(HTS) 변압기는 절연수명의 손실 없이 과부하 용량의 증가와 효율의 향상이 가능하여 기존의 변압기와는 달리 구조물의 소형화로 공간 배치가 용이하고 환경 친화적 이어서 전력시스템 운용 전반에 걸쳐 많은 이점을 제공한다. 하지만, 이러한 이점에도 불구하고 AC전압이 인가되었을 때, 교류손실에 의한 심각한 효율의 감소는 불가피하다. 따라서, HTS 변압기뿐만 아니라 고온초전도전력기기들에 대한 DC전압의 적용은 초전도상에서 전기적 저항이 거의 0이라는 큰 이점을 가지고 있기 때문에 초전도 전력기기 시스템에서 최선의 선택으로 여기어지고 있다. 그러므로 DC고온초전도 전력기기들을 개발하기 위해서는 극저온상에서의 DC 절연 특성과 같은 기초연구들이 선행 되어야 한다. 그러나, 지금까지 이 분야에 대한 연구가 많이 부족한 실정이다. 본 논문에서는 현재 초전도 전력기기의 대표적인 절연 매질인 Kraft, Kapton(Polymide)와 Nomax(Type 410)을 가지고 권선대 권선의 형상을 모의하여 DC와 AC의 절연파괴 특성의 차이점을 분석하였다. 실험의 결과로부터, 극저온상에서 각각의 절연매질에 따른 DC와 AC의 절연파괴 특성을 확인할 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.114-119
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• 2008

현재 산업사회의 발달과 더불어 신뢰성 높은 양질의 전기에너지와 운전 및 보수의 간편화, 계통운용의 신뢰성의 확보가 요구되고 있다. 또한 $SF_6$을 대체할 친환경적인 절연매체의 개발이 절실히 요구되고 있다. 이에 본 연구는 모의 GIS내 제조공기의 압력 및 갭 변화에 따른 전원별 절연특성을 구명하였다. 또한 배전급 전력설비에 적용을 위하여 제조공기와 $SF_6$의 절연특성을 비교 평가하였다. 제조공기의 절연특성을 구명함으로서 각종 전력응용 설비의 절연설계에 $SF_6$ 대신 친환경적인 모의공기를 사용 가능함을 본 연구에서 구명하였다. 배전급 $SF_6$ 1[atm]의 절연파괴전압에 상응하는 제조공기의 압력이 약 3[atm]으로 확인되었다. 제조공기를 이용한 친환경적인 절연재 사용으로 지구의 온난화현상 감소에 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.155-157
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• 2006

송전전압이 점차 초고압화되면서 절연체의 유전특성을 개선하여 송전용량을 향상시키고, 절연내력을 높여 케이블 외경을 저감시키려는 시도에 따라 우수한 유전특성 및 절연내력을 갖는 폴리머 절연층과 기계적 특성, 절연유와의 적합성이 우수한 크라프트지의 장점을 혼합시킨 반합성지가 개발되어 전력케이블의 주절연재료로 사용되고 있다. 본 논문은 LS전선이 국내최초로 개발한 400 kV급 반합성지 전력케이블 및 접속함 개발과정 및 이와 관련된 요소기술에 대해 기술하였다. 송전시스템에서 요구되는 유전특성의 반합성지를 설계 제작하여, 기존 크라프트 절연지 대비 유전손실은 50% 수준, 절연내력은 125%이상의 반합성지를 개발하였고, 반합성지 고유의 특성인 팽윤율을 조절하여 케이블을 제조하였다. 반합성지 절연 케이블에 필요한 접속함에서는 보강절연재로 케이블과 동일한 반합성지를 사용하여 전체적인 3기를 감소시키고, 열저항성을 줄이고자 노력하였다. 또한, 접속함 조립공정에 필요한 저온연공법을 개발하여 반합성지에 열적 스트레스를 최소화하였다. 상기 관련기술의 개발 결과로, IEC 60141, AEIC CS2-97 및 NGTS 3.5.1에 근거하여 400 kV급 반합성지 OF 케이블 및 접속함에 대해 국제 공인기관인 KEMA의부터 Type Test을 인증받았다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.144-149
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• 2005

고본 연구는 모의 GIS내 절연특성을 $SF_6$ Gas의 온도의 변화($+30{\sim}-40[^{\circ}C]$)에 따른 절연특성을 구명하였다. 절연 특성은 기체상태의 Paschen's law 적용구간, 기체와 액체 공존상태의 절연파괴전압이 대세적으로 높고, 편차가 심한 구간과 챔버 내부가 저밀도 $SF_6$와 잔류공기의 혼합체로 이루어지는 극히 낮은 압력상태로 되어 절여파괴 전압이 크게 낮아지는 구간으로 구분되었다. 또한 본 실험에서 액체 $SF_6$가 기체 $SF_6$보다 절연특성이 우수함을 확인하였다. 상전이와 절연특성을 구명함으로서 각종 고온초전도 및 극저온 응용 설비의 절연설계의 기초 자료로 제공하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.470-471
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• 2007

환경친화적 가스절연기기의 개발을 위해 $SF_6/N_2$와 완충기체와의 혼합가스에 관한 연구가 주목받고 있다. 본 논문에서는 GIS 설계에 있어 기초가 되는 준평등전계 하에서의 가스 절연특성을 검토하기 위하여 순 SF6, N2, CO2 이들이 혼합된 2종 및 3종 혼합가스에 대해 가스압력 0.6MPa 이하에서 상용교류전압을 인가하여 실험에 의해 그 부분방전특성과 절연특성을 조사하였다. 특히 실용 전력기기의 경우 금속이물질 등의 혼입에 의해 기기 내에서 불평동전계가 형성되어 부분방전을 거쳐 절연파괴에 이르는 가능성이 있으므로 본 연구에서는 불평등전계하의 절연특성을 검토하였다. 실험 결과 SF6/N2 2종 혼합 가스에 비하여 SF6/N2/CO2 3종 혼합 가스의 교류 절연 특성이 향상됨을 확인하였으며 이상의 결과로부터 교류 절연 파괴 특성만을 고려하였을 경우 SF6/N2/CO2 3종 혼합 가스가 SF6 대체 혼합가스로써 타당성을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.53-60
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• 2021

본 논문에서는 전기 전자부품 및 기구의 절연재료로 널리 적용되고 있는 에폭시 복합재료의 절연 특성 및 신뢰도를 파악하고자 한다. 이를 위해 경제적, 기계적 요인에 의해 필수적으로 첨가되어야 하는 충진재의 분포에 따른 전계 변화를 예측하기 위하여 전계해석 시뮬레이터를 이용하여 그 결과를 확인하였다. 또한 직류 전압 인가 조건하에서 주변 온도 변화 및 충진재 분포에 따른 절연파괴시험을 수행하였고 그 변화를 관찰하였다. 시편은 에폭시 수지에 충진재를 0, 50, 100[phr] 첨가하여 3종류가 제작되었으며 모든 시편의 경우에서 온도가 증가함에 따라 절연파괴강도가 저하됨을 확인하였다. 시뮬레이션 결과 및 실제 절연강도시험 결과를 비교 고찰하여 전기 기구의 절연설계에 필요한 기술적 적용 가능성을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.441-450
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• 2010

리튬전지는 다양한 전자기기의 구동전원으로 널리 사용되고 있으며, 충전과 방전 동작을 수차례 반복하는 화성공정은 이러한 리튬전지의 생산에 필수적이다. 본 논문에서는 충전동작과 방전동작을 하나의 장치로 수행할 수 있는 리튬전지 충방전용 직류-직류 변환기를 제안하고 설계한다. 제안한 변환기는 리튬전지의 충방전 특성을 고려하여 설계하였으며, 충전모드에서는 포워드 변환기로 동작하고 방전모드에서는 절연된 부스트 변환기로 동작한다. 해석을 바탕으로 설계조건에 부합하는 변압기의 권선 수, 인덕터, 커패시터 및 스위칭 소자를 설계하였다. 끝으로 설계한 변수를 적용한 시뮬레이션과 실험을 통하여 본 논문에서 제안한 변환기 설계의 타당성을 입증하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제34권5호
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• pp.407-413
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• 1999

비세라믹 복합절연소재는 기계적 물성, 환경문제, 대량생산과 용이한 설계등의 우수한 특성으로 인해 전력산업분야에서 관심의 대상이 되어왔다. 또한 세라믹 절연체에 비하여 가볍고, 더욱 강인한 물성을 가진다는 장점이 있다. 본 연구에서는 뛰어난 전기 절연 특성과 우수한 내열, 내산화, 내오존성과 내후성을 가진 ethylene propylene diene monomer(EPDM)를 절연소재로 사용하였다. 특히, EPDM은 다른 고무 복합체에 비해 우수한 소수성을 가지기 때문에 장기간 사용이 가능하다는 점에서 본 연구에서는 EPDM 복합체의 유변학적 물성, 전기적물성, 그리고 접촉각의 측정을 통한 소수성 및 회복력에 관한 연구를 하였다. 또한 SEM을 사용하여 표면 형태학적 연구를 수행하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.482-483
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• 2007

본 논문에서는 GIS 설계에 있어 기초가 되는 준평등전계 하에서의 가스 절연특성을 검토하기 위하여 순 $SF_6,\;N_2,\;CO_2$ 이들이 혼합된 2종 및 3종 혼합가스에 대해 가스압력 0.6MPa 이하에서 상용교류전압을 인가하여 실험에 의해 그 부분방전특성과 절연특성을 조사하였다. 특히 실용 전력기기의 경우 금속이물질 등의 혼입에 의해 기기 내에서 불평등전계가 형성되어 부분방전을 거쳐 절연파괴에 이르는 가능성이 있으므로 본 연구에서는 불평등전계 하의 절연특성을 검토하였다. 실험 결과 $SF_6/N_2$ 2종 혼합 가스에 비하여 $SF_6/N_2/CO_2$ 3종 혼합 가스의 교류 절연 특성이 향상됨을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.98-100
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• 2003

Cable접속장치인 정격 25.8kV 600/1200A Plug-in socket의 절연설계, 전계분포해석 및 열계해석을 위하여 전자계 및 열해석 프로그램인 FLUX2D 및 3D를 사용하여 simulation하였다. 전계해석은 plug-in 접속장치의 절연물, shield영향, 각종금구의 연면 전계강도를 계산하여 기준 전계와 비교 검토 하였다. 해석결과 shield의 위치와 형상이 최고 전계강도를 완화시키는데 중요한 역할을 하고 있으며, 각종 금구류의 형상 설계도 전계강도를 결정하는 요인이 되었다.