• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.703-710
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• 2018

매년 전기화재사고에 대한 사고유형 분석, 점검 등 전기적 화재사고를 줄이기 위해 다양한 노력이 있었으나, 효율적인 의사결정지원 체계 및 기존 누적 데이터 활용방안의 미비로 효과적인 대처방안이 부재한 현황이다. 본 연구는 전기안전점검데이터, 전기화재사고정보, 건축물정보, 기상청정보 등 데이터 기반의 전기화재를 예측하는 알고리즘을 개발하고 이를 활용하여 전기화재사고를 줄이는데 목적이 있다. 본 연구에서는 한국전기안전공사, 기상청, 국토교통부, 소방본부 등 기관별로 수집된 데이터를 전처리, 융합, 분석, 모델링, 검증 과정을 거쳐 전기화재에 영향을 끼치는 요인과 예측모델을 도출하였다. 주요요인으로 절연저항 값, 습도, 풍속, 건축물 노후년수, 용적율, 건폐율, 건축물용도로 나타났고, Random forest 알고리즘을 활용한 예측모델은 74.7%의 정확도를 얻었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.181-186
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• 2018

산업화의 추세에 따라 수요가 급증하고 있는 고전력을 생산하기 위하여 시설장비 및 부하의 대용량화가 수반되고 있다. 전기설비의 규모는 점차 복잡해 지고, 대규모화 됨으로써 고도 정보화 사회로의 발전에 크게 기여하고 있다. 그러나, 발전 설비에서 불의의 사고가 발생하여 전기의 생산이 중단된다면, 전기에 의존하여 작동 중인 수 많은 장비가 지장을 받게되고, 산업사회에 막대한 경제적 손실 및 장애를 초래하게 된다. 사고가 발생한 발전설비를 복구하기 위해서는 많은 시간과 비용이 소요되어 국가 산업 활동에 막대한 경제적 피해를 끼치게 된다. 사고를 미연에 방지하기 위하여 케이블의 동작 상태를 정기적으로 감시 확인하여야 한다. 우리는 사고가 가장 빈번하게 발생하는 접속부에 대해 안정적인 사용을 위한 진단의 정확성과 신뢰성을 향상시키기 위한 연구를 하였다. 이 논문에서 데이터 취득을 하고, 통계적 처리를 하기 위한 방법을 제시한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.819-820
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• 2016

수배전분야는 고압 수배전반, 저압 수배전반, 모터 컨트롤 센터(motor control center; MCC)로 구성되며, MCC는 모터의 운전 및 정지를 할 수 있고, 이상상황 발생 시 비상정지 및 이상 상황에 대한 통보를 할 수 있도록 전자식 모터보호계전기(electronic over current relay; EOCR)가 사용되고 있다. 기존 EOCR은 과전류, 부족전류, 결상, 역상, 전류 불평형, 지락과 같은 전기적 결함 탐지는 가능하지만, 구속보호, 모터 고정자 및 회전자, 베어링 결함과 같은 기계적 결함은 탐지가 어렵다. 본 논문에서는 모터의 전기적, 기계적 결함을 탐지하기 위해 기존 EOCR의 전기적 결함 탐지에 기계적 결함 탐지를 결합하여 회전기기 보호장치를 위한 전기적인 결함과 기계적인 결함을 통합적으로 탐지할 수 있는 시스템을 제안한다. 회전기기 결함탐지를 위한 신호입력부 및 제어부, 시스템 인터페이스, 데이터 획득장치를 설계하였으며, 절연저항 측정, 모터 구속 측정 및 제어, MC 카운터 및 베어링 온도 측정 및 제어를 통해 전기적 결함과 기계적 결함 탐지가 가능하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.89-93
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• 2018

1200V 이상 급의 전기자동차의 파워 모듈에 적용되는 세라믹 기판은 구동 전력으로 고전력이 인가되는 특성상 고열전도도, 고 전기절연성, 저열팽창계수, 급격한 온도 변화에 대한 저항성의 특성이 요구된다. 방열기판에 적용되는 세라믹 중 질화알루미늄과 질화규소는 그 요구를 충족하는 소재로서 고려되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 질화알루미늄과 질화규소의 방열기판 소재로서의 특성을 상용해석프로그램을 통해 비교하였다. 그 결과 질화규소는 질화알루미늄에 대해 각각 동일한 조건의 열을 부여하는 공정을 시물레이션으로 구현했을 때 스트레스와 휨이 덜 발생하여 더 우세한 내충격성, 내stress성을 보였다. 열전도도 측면에서는 질화알루미늄이 방열 소재로서 더 우수한 특성을 지니지만 신뢰성 측면에서는 질화규소가 더 우세함을 시물레이션을 통해 관찰하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권1호
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• pp.48-55
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• 2014

UV 발생용 플래시램프의 전원공급장치는 강력한 아크방전을 유발하기 위하여 높은 승압 비를 갖는 전압변환회로를 가지고 있다. 일반적인 구조는 높은 승압비의 트랜스포머와 배전압정류방식(코크라프트 올튼 회로 등)으로 방전관의 절연을 파괴함과 동시에 방전관에 전류를 급격히 통과시키는 방식으로 구동한다. 이 때, 제논방전관의 방전특성상 입력전류를 제한하지 않으면 방전관의 과다 발열, 전극손실, 봉입기체의 산화가속 등으로 수명저하의 원인이 되므로, 반드시 방전관에 유입되는 전류를 제한해야 되며, 이를 Ballast라 하는데 일반적으로 인덕터나 저항을 사용하여 인입전류량을 제한한다. 트랜스포머의 자가 공진(self-resonance)을 이용하면 낮은 1, 2차권선 비에도 고유주파수의 전후에서 비교적 높은 피크 전압을 얻을 수 있다. 또한 트랜스포머의 특정주파수에서 고유임피던스 성분을 이용하여 출력전압을 필터링하면 제논방전관이 자가 발진방식으로 동작하므로 종래의 회로구성보다 간단하고 경제적인 아크방전 파워 스테이지의 구성이 가능하다.

• 한국자기학회지
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• 제14권1호
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• pp.7-12
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• 2004

F $e_{73.5}$C $u_1$N $b_3$S $i_{15.5}$ $B_{7}$ 비정질 리본 합금을 490∼61$0^{\circ}C$의 온도 범위에서 열처리하고 이를 볼 밀링 하여 얻은 250∼850$\mu\textrm{m}$크기의 자성분말과 5wt%의 세라믹 절연체로 구성된 분말 코아의 자기적 특성에 열처리 온도가 미치는 영향을 조사하였다. 5$50^{\circ}C$에서 1 h동안 열처리하여 직경 11 nm의 $\alpha$-Fe상 나노 결정립 구조로 되었을 때(전기비저항은 110$\mu$Ω$.$cm)가장 높은 실효투자율 및 품질계수를 나타내었으며 그 값은 각각 125와 53이었고, 실효투자율의 경우 약 500 KHz에 이르기까지 일정한 크기를 유지하였다. 그리고 이 열처리 조건에서 230 mW/㎤(f=50 KHz, $B_{m}$ =0.1 T)의 대단히 낮은 자심손실을 나타내었다. 그러나 이 합금의 분말 코아는 종래의 분말 코아 재료(MPP,센더스트 등)에 비해 그리 우수하지 못한 직류 바이어스 특성 특히 저 자장 하에서의 낮은 퍼센트 투자율을 나타내었는데, 이는 종래의 소재와 유사한 투자율을 얻는데 너무 큰 입도의 분말이 필요한 것에 그 원인이 있는 것으로 이해되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권6호
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• pp.278-282
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• 2010

Tm 도핑에 따른 $BaTiO_3$ ceramics의 전기적 특성과 열화 거동에 미치는 영향에 대하여 core-shell 형성과 가속열화시험에 의한 미세화학변화의 관점에서 연구하였다. $Tm_2O_3$를 첨가하지 않은 $BaTiO_3$와 1 mol%를 첨가한 $BaTiO_3$를 펠렛과 적층 형태의 시편으로 각각 제조하였다. 1 mol% $Tm_2O_3$가 첨가된 유전체 시편의 유전상수는 $Tm_2O_3$를 첨가하지 않은 시편에 비해 약 40% 높게 나타났고 X7R 조건을 만족하였다. 절연저항 또한 1 mol% $Tm_2O_3$가 첨가된 시편은 $5.43{\times}10^{10}{\Omega}$으로 $Tm_2O_3$를 첨가하지 않은 시편의 $1.11{\times}10^{10}{\Omega}$보다 높게 나타났다. 이는 $Tm^{3+}$ 이온이 Ba site와 Ti site에 선택적으로 치환되고 유전체 미세조직 내에 core-shell 구조를 형성하여 전기적 특성을 향상시킨 것으로 설명된다. 각각의 조성에 따라 제조된 적층 시편의 $150^{\circ}C$, 70 V, 24시간 가속열화시험결과에 따르면, 1 mol% $Tm_2O_3$가 첨가된 $BaTiO_3$는 첨가되지 않은 시편에 비해 전극 층으로의 산소확산이 감소됨을 확인하였고, 이는 $Tm^{3+}$ 이온의 Ti site 치환에 의해 발생한 산소공공이 Ni 전극과 반응할 수 있는 과잉 산소를 줄여주기 때문으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.136-141
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• 2010

본 연구에서는 옥내 조명 설비의 전원을 ON/OFF 하기 위해 사용되는 저압용 스위치의 구조 및 발열 메커니즘을 제시하고, 에너지원의 종류에 따라 스위치의 고정금구 및 가동 접점 등의 소손패턴을 제시함으로써 향후 예상되는 PL 분쟁의 판단 근거를 확보하는데 있다. 스위치에 인가된 일반 화염은 한국산업규격(KS)의 난연성 시험 방법을 적용하였다. 또한 스위치에 공급된 전류는 대전류공급장치(PCITS)를 이용하였다. 실험이 진행될 때 주위의 온도는 $22{\pm}2^{\circ}C$, 습도는 40~60%를 유지시켰다. 스위치의 발열은 배선과 클립의 접속 불량, 가동 접점의 절연 열화 및 접촉 불량 등에 의해서 생성되는 것으로 판단된다. 일반 화염에 의해 소손된 스위치는 표면이 균일하게 탄화되었으며, 화원을 제거하면 자연 소화되었다. 일반화염에 의해 탄화된 스위치를 분해한 결과 고정금구 및 가동 접점 등은 비교적 양호한 형태를 보였으나 외함, 클립 지지대, 가동 접점, 표시램프 등에서 탄화 및 변색을 확인할 수 있었다. 과전류에 의해 소손된 스위치는 배선을 연결하는 클립 및 클립 지지대 등은 소손의 흔적이 거의 없으나 고정금구, 가동 접점, 표시 램프 등은 심하게 탄화되었다. 즉 접촉 저항이 큰 부분에서 집중적으로 소손되었고 내부에서 외부로 탄화가 진행되는 패턴을 나타냈다. 따라서 소손된 스위치의 탄화 패턴 및 금속 금구류의 특성을 분석하면 최초의 에너지원 판정이 가능하다.

• 한국자기학회지
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• 제15권3호
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• pp.191-197
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• 2005

철계 비정질 합금 리본을 분쇄한 뒤 상온 압축성형을 통하여 분말코아를 제조할 때 로터밀과 볼밀의 두 가지 분말제조 공정을 사용하여 만든 분말의 형상을 관찰하고, 또 이들을 이용한 분말코아의 자기적 및 전기적 특성과 미세구조를 조사하였다. 로터밀을 사용한 경우 실효투자율의 크기는 볼 밀링한 경우보다 낮았으나 이의 주파수 의존성 및 품질계수는 볼밀의 경우보다 우수하였으며 자심손실 또한 더 작았다. 한편 로터밀을 사용하여 만든 분말은 크기가 균일하고 가장자리는 강한 전단가공을 받아 완만한 곡선을 지닌 등축형을 이루고 있는 반면 볼밀을 사용한 경우는 크기가 상대적으로 불규칙하면서 작은 분말이 많고 가장자리는 날카로운 형상을 하고 있었다. 로터밀로 만든 분말코아의 낮은 투자율은 밀링시 심한 전단에 의해 발생하는 큰 내부응력의 축적에 기인하는 것으로 보여진다. 한편 로터 밀링을 통해 만든 분말코아의 경우 투자율은 상대적으로 낮지만 전기저항의 측정 및 미세구조의 관찰로부터 보다 양호한 절연상태가 확보되어 높은 주파수에 이르기까지 투자율이 유지되면서 적은 자심손실이 얻어진 것으로 판단되었다. 분말코아의 자기적 안정성을 나타내는 직류중첩특성 또한 로터밀의 경우가 볼 밀링한 경우보다 우수하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.114-114
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• 1999

Boron nitride (BN)는 매우 뛰어난 물리적, 화학적 성질을 가지고 있는 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. hexagonal 형태의 hBN의 경우 큰 전기 저항과 열 전도도를 가지고 있고 열적 안정성을 가지고 있어 반도체 소자에서 절연층으로 쓰일 수 있다. 또한 X-ray와 가시광선을 투과시키기 때문에 X-ray와 가시광선을 투과시키기 때문에 X-ray lithography이 mask 기판으로 사용될 수 있다. Boron-carbon-nitrogen (BCN) 역시 뛰어난 기계적 성질과 투명성을 가지고 있어 보호 코팅이나 X-ray lithography에 이용될 수 있다. 또한 원자 조성이나 구성을 변화시켜 band gap을 조절할 수 있는 가능성을 가지고 있기 때문에 전기, 광소자의 재료로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 여러 합성 조건 변화에 따른 hBN 막의 합성 거동을 관찰하고, 카본 농도변화에 따른 BCN 막의 기계적 성질과 구조의 변화, 그리고 실리콘 첨가에 의한 물성 변화를 관찰하였다. BN박막은 실리콘 (100) 기판 위에 r.f. plasma assisted CVD를 이용하여 합성하였다. 합성 압력 0.015 torr, 원료 가스로 BCl3 1.5 sccm, NH3 6sccm을 Ar 15 sccm을 사용하여 기판 bias (-300~-700V)와 합성온도 (상온~50$0^{\circ}C$)를 변화시켜 BN막을 합성하였다. BCN 박막은 상온에서 기판 bias를 -700V로 고정시킨 후 CH4 공급량과 Ar 가스의 첨가 유무를 변화시켜 합성하였다. 또한 SiH4 가스를 이용하여 실리콘을 함유하는 Si-BCN 막을 합성하였다. 합성된 BN 막의 경우, 기판 bias와 합성 온도가 증가할수록 증착속도는 감소하는 경향을 보여 주었다. 기판 bias와 합성온도에 따른 구조 변화를 SEM과 Xray로 분석하였다. 상온에서 합성한 경우는 표면형상이 비정질 형태를 나타내었고, X-ray peak이 거의 관찰되지 않았다. 합성온도가 증가하게 되면 hBN (100) peak이 나타나게 되고 이것은 합성된 막이 turbostratic BN (tBN) 형태를 가지고 있다는 것을 나타낸다. 50$0^{\circ}C$의 합성 온도에서 기판 bias가 -300V에서 hBN (002) peak이 관찰되었고, -500, -700 V에서는 hBN (100) peak만이 관찰되었다. 따라서 고온에서의 큰 ion bombardment는 합성되는 막의 결정성을 저해하는 요소로 작용한다는 것을 확인 할 수 있었다. 합성된 BN 막은 ball on disk type의 tribometer를 이용하여 마모 거동을 관찰한 결과 대부분 1이상의 매우 큰 friction coefficient를 나타내었고, nano-indenter로 측정한 BN막의 hardness는 매우 soft한 막에서부터 10 GPa 정도 까지의 값을 나타내었고, nano-indenter로 측정한 BN 막의 hardness는 매우 soft한 막에서부터 10GPa 정도 까지의 값을 가지며 변하였다. 합성된 BCN, Si-BCN 막은 FT-IR, Raman, S-ray, TEM 분석을 통하여 그 구조와 합성된 상에 관하여 분석하였다. FT-IR 분석을 통해 B-N 결합과 C-N 결합을 확인할 수 있었고, Raman 분석을 통하여 DLC의 특성을 분석하였다. 마모 거동에서는 BCN 막의 경우 0.6~0.8 정도의 friction coefficient를 나타내었고 Si-BCN 막은 0.3이하의 낮은 friction coefficient를 나타내었다. Hardness는 carbon의 함유량과 Ar 가스의 첨가 유무에 따라 각각을 측정하였고 이것은 BN 막 보다 향상된 값을 나타내었다.