• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1567-1568
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• 2015

태양광 발전시스템에서 발생되는 누설전류에 인하여 누전화재와 인체감전 등의 전기재해를 방지하기 위해서 직류누전차단기를 개발하였다. 직류누설전류를 측정할 수 있는 센서를 개발하여 (+)전선로와 (-)전선로에 흐르는 누설전류를 각각 검출하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법과 개발된 센서를 이용하여 시작품을 제작하고 센서에 대한 감도전류 특성시험을 수행하였다. 또한 인버터가 포함되어 있는 태양광 발전시스템에 적용하여 실제 나타나는 직류누설전류를 측정하는 시험을 수행하였다. 그 결과 직류누설전류센서의 정확성을 확인하였으며, 전선로에 흐르는 직류 및 교류성분의 누설전류를 ${\pm}5%$ 범위 내에서 측정함을 확인하였다. 개발된 센서를 적용한 태양광 발전용 직류누전차단기를 제작하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.64-65
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• 2014

신재생에너지원의 급속한 보급, 고신뢰 및 고효율 전원망에 대한 고객의 요구, 디지털부하의 급증 등 기술적 사회적 환경의 변화에 따라 직류배전망에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 직류배전망의 안전성에 대한 문제도 지속적으로 제기되고 있다. 특히 지락, 단락사고, 절연고장, 낙뢰, 아크, 전식 등으로부터 인체 감전과 기기의 소손, 정지 또는 오동작이 발생될 수 있으며 이로 인해 심각한 문제를 야기될 수 있다. 국제표준 IEC 60364에서는 전기설비에 따른 접지시스템을 TT, TN 및 IT접지의 3가지로 분류하고 있다. TN접지방식은 전원선과 설비외함의 노출 도전부를 보호도체를 사용하여 공통으로 접지하는 계통을 말한다. 따라서, 전원선이 외함에 접촉되거나 인체의 감전에 의한 누전사고가 발생하였을 때 전원선 전체를 통하여 흐르는 전류의 차이를 검출함으로서 사고전류의 검출이 즉각 이루어 질 수 있다. 교류계통에서는 영상전류검출기에 의하여 누설전류의 검출이 가능하지만 직류계통에서는 영상전류검출기를 사용할 수 없으므로 새로운 방식의 누전검출장치의 개발이 요구된다. 또한 감전 사고는 인체의 사고와 설비의 사고 두 가지로 구별되며, 효율적인 전력운영과 안전을 위하여 두가지 사고에 대해 통합적으로 구분 동작이 가능한 누설전류 검출기 개발이 요구된다. 본 연구에서는 TN접지계통에서 직류누설전류 검출이 가능한 홀 센서(HCT)를 사용하여 인체 및 설비의 누설전류 패턴에 따라 구분 동작이 가능한 직류용 누설전류 검출기 개발에 관한 연구를 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.53-54
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• 2013

디지털 제품의 사용 증가로 직류를 사용하는 부하가 급증하고, 태양광발전 등 직류발전의 보급이 확대 되며 직류배전에 대한 관심이 높아지고 있다. 기존 영상변류기(ZCT; Zero phase sequence Current Transformer)를 사용하여 누설전류를 감지하는 교류배전용 차단기는 영상변류기의 특성상 직류에서 적용이 불가능하다. 이에 따라 직류배전에서 누설전류에 의한 사고를 방지하기 위해서 누설전류를 검출하고 차단할 수 있는 장치 개발이 필요하다. 본 논문에서는 직류에서 검출에 문제가 없는 Fluxgate current transducer를 이용하여 직류배전에서 사용 가능한 검출기를 개발하였다.

• 전기의세계
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• 제44권4호
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• pp.42-49
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• 1995

산업이 고도로 발달하게 됨에 따라 가스관, 상하수도관, 송유관등의 시설이 필요하게 되고 이런 시설들은 도심에서 지하에 매설되게 된다. 지하에 매설되는 금속배관은 토양중에서 부식환경에 놓이게 되며 자연부식을 방지하기 위하여 도장등의 방식방법과 병행하여 전기화학적 반응을 이용한 전기 방식 방법을 채택하여 실시하고 있다. 그러나 도시 교통난 해소를 위하여 직류로 운행되는 전기철도가 시설되면서 직류전기철도에서 누설전류가 발생하게 되고 누설전류는 지하매설물에 영향을 미쳐 심각한 부식을 일으키게 된다. 본 글에서는 금속의 부식과 직류전류에 의한 전식에 대하여 기술하고 여러가지 전기방식방법과 직류전기철도에 의한 전식방지대책 적용 및 시공사례, 기타 전식방지대책에 대하여 기술한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.160-168
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• 2010

본 논문은 직류전기철도 급전시스템에서 누설전류와 변전소로부터 공급되는 전류의 분포에 대하여 다루었다. 일반적으로 직류전기철도 급전시스템에서는 운행용 레일을 귀로 전류(부극성)의 도체로 사용하고 있으며, 이러한 조건은 추가적인 도체의 설치를 필요로 하지 않기 때문에 경제성을 고려한 것이다. 그러나 운행용 레일과 대지 사이의 저항이 작은 경우에는 대지로 흐르는 누설전류가 문제가 된다. 이 누설전류는 레일 주변에 설치된 지하 매설물에 영향을 미치며, 인체의 안전과도 관련이 있다. 따라서 직류전기철도 급전시스템에서 누설전류를 억제하는 것은 차량의 운전이나 안전 측면에서 중요한 문제이다. 본 논문에서는 직류전기철도 급전시스템에 대하여 CDEGS의 SPLIT 프로그램을 이용하여 레일의 전류분포를 시뮬레이션하였고, 레일의 누설저항 크기에 따른 누설전류 변동치를 도출하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.138-146
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• 2010

본 논문은 직류 전기철도 급전시스템에서 레일전위와 누설전류의 분석 기법을 제시하였다. 일반적으로 직류 전기철도 급전시스템에서는 운행용 레일을 귀로 전류(부극성)의 도체로 사용하고 있으므로 레일전위가 발생하고, 특히 차량 운행용 레일과 대지사이의 저항이 작은 경우에는 대지로 흐르는 누설전류가 문제가 된다. 이 레일전위 및 누설전류는 레일 주변에 설치된 지하 매설물에 영향을 미치며, 인체의 안전과도 관련이 있다. 이에 따라 직류 전기철도 급전시스템에서 레일전위와 누설전류를 억제하는 것은 전기철도 주변 환경 및 안전 측면에서 중요한 문제이다. 이상과 같은 관점에서, 직류 전기철도 급전시스템에 대하여 단독급전 및 병렬급전 상황에서 레일전위와 누설전류를 계산할 수 있는 알고리즘을 제안하였으며, 또한 열차주행시뮬레이션(TPS)과 연동하여 열차주행에 따라 부하전류가 변동되는 상황에서 레일전위와 누설전류를 정량적으로 분석할 수 있도록 하였다. 제안한 알고리즘을 이용하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였고, 직류전기철도 급전시스템에 대하여 사례 연구를 수행하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권6호
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• pp.566-572
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• 2004

금속성 도선 뿐 아니라 기상 또는 액상의 직류전류를 계측하기 위해서는 비접촉으로 전류를 측정할 필요가 있다. 본 논문은 직류전류를 비접촉으로 계측하기 위한 방법 중 하나로써 패러데이효과와 누설자속을 이용하는 방법을 제안하고, 이론적 고찰 및 실험적 검증결과를 보고한다. 공극을 가진 강자성체 코어를 1차 코일에 의하여 자화하면, 공극 주위에는 누설자속이 발생한다. 이러한 누설자속의 수직성분에 의하여 자기광학소자의 자구는 자화되어, 공극의 중심과 자벽은 평행하게 된다. 한편, 2차 코일에 의하여 자기광학소자에 수직한 방향으로 자장을 인가하면, 누설자속분포는 공극의 중심을 기준으로 좌우 대칭이었던 자구의 분포에 편향이 발생한다. 이때 금속, 기체 또는 액체상태의 전류가 코어를 통과하면 자기광학소자의 자벽이 이동하게 된다. 이러한 원리에 의하여 자구 또는 자벽의 이동량을 측정하면, 코어를 통과하는 직류전류의 세기를 알 수 있다.

• 전자공학회논문지T
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• 제35T권1호
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• pp.29-32
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• 1998

실리콘 산화막에서 저레벨 누설전류를 조사하였다. 저레벨 누설전류는 전이요소와 직류요소로 구성되어 있다. 전이요소는 스트레스에 의해 두 계면트랩 가까이 발생된 트랩의 충방전에 의한 터널링으로 나타났으며 직류요소는 산화막을 통한 트랩 어시스트 터널링으로 나타났다 그리고 저레벨 누설전류는 산화막에서 발생된 트랩의 수에 비례하였다. 저레벨 누설전류는 트랩의 충방전 누설전류이며 비휘발성 소자의 데이터 유지능력에 영향을 주었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.161-166
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• 2009

직류급전시스템은 주로 비접지방식을 사용하지만 레일과 대지간이 긴 거리를 평행하게 구성되어 레일저항과 레일-대지간 콘덕턴스가 존재하여 레일전위와 누설전류가 발생한다. 레일전위는 인체에 전기적 쇼크를 주고 누설전류는 인근 매설 철 구조물에 전해적 부식을 주게 된다. 그러므로 이러한 영향을 줄이고, 방지와 감시하는 설계기술이 현 직류급전시스템에서는 중요한 요소이다. 레일전위와 누설전류의 해석은 전파이론에 의해 이루어졌으며 레일저항과 레일-대지간 콘던턴스의 상태를 유지하기 위해 레일누설전류를 감시/제어하는 방안이 제안되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.13-15
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• 2020

극성이 일정한 주기로 교번되는 교류 접지 환경과 달리, 직류 접지 환경에서 접지극은 지속적으로 (+) 또는 (-) 극성을 유지하게 된다. 이때 (+) 극성을 가지는 접지극은 산화반응에 의해 전식이 진행된다. 이러한 (+) 접지극의 전식을 막기 위해, 보호전극을 사용하여 (+) 접지극에 흐르는 누설전류의 극성과 반대로 직류전류를 흘려줌으로써 (+) 접지극에 흐르는 전류가 0A가 되도록 할 수 있다. 하지만 (+) 접지극을 보호하는 과정에서 보호전극은 산화반응으로 인한 전식 현상이 발생하여 손상이 진행된다. (+) 접지극을 전식으로부터 보호하면서도 보호전극의 사용 수명을 연장시키기 위해, 보호전극에 흐르는 전류의 평균값이 (+) 접지극에 흐르는 누설전류의 크기와 같으면서 PWM 펄스파형의 형태가 나타나도록 하였다. 본 연구에서는 일정 시간 동안 보호극 전원의 주파수에 따른 보호극의 전식정도를 실험을 통해 분석하였다. 실험에서 PWM 펄스파형의 주파수는 0.1Hz, 1Hz, 8Hz, 10Hz, 20Hz, 50Hz, 100Hz, 1kHz를 고려하였다. 실험 및 분석을 통해 저압직류(LVDC) 접지 환경에서 (+) 전극 및 보호전극의 전식손상을 낮출 수 있는 최적의 주파수 조건을 제시한다.