• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.24 no.1
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• pp.74-79
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• 2020

Safety inspection of cable-supported bridge has increasingly attention as many cable-supported bridges are currently constructed/operated. Whilst cables as a main component in cable-supported bridge should be inspected regularly, traditional method (visual inspection) has limitation to check the condition of cables properly due to restricted factors. It is evidently necessary to develop cable-inspection robot to overcome this concern. In this respect, the main aim in this study is to manufacture the improved robot compared with the existing robot. The improved functions of the robot in this study were that the robot can be operated in large cable diameter (greater than 200 mm) and climbing ability of the robot increases. In addition, electro-magnetic sensor as a non-destructive method in the robot was added to detect damaged cables and performance of the sensor was evaluated in indoor and field experiments. Consequently, the robot was able to move on the cable with ~0.2m/s and to detect damaged cables using the sensor. It was also confirmed that performance of the robot in field test is similar to that in indoor test.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.4
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• pp.295-311
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• 2021

In this study, an experiment was carried out on the field applicability of tension measuring devices of the cables in cable-stayed bridges. The vibration method was used to estimate the tension of cables of cable-stayed bridge, and the mode characteristics of the cable were analyzed using a cable tension measuring device. GTDL360, NI Module, and 9 Axes Motion Sensorwere applied to estimate the cable tension of five target bridges. Numerical analysis of the five target bridges was conducted to analyze the natural frequency of the cable and cable tension. The estimated tension of the cable based on field measurements and estimated tension of cable by numerical analysis were compared with the estimated tension of the cable based on field measurements. The analysis showed that the measured tension of the cable based on field measurements was within the margin of error. Therefore, it is safe to apply these measuring devices to the site. As a result of comparing and analyzing the values of the acceleration-based cable estimation tension and numerical analysis of the field demonstration bridge, the acceleration-based cable estimation of tension is deemed appropriate within the allowable range. On-site applicability analysis revealed limitations of the measuring devices, such as the installation location of sensors and weather conditions, so continuous follow-up research on smart cable tension measuring systems is expected.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.24 no.2
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• pp.57-63
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• 2019

In order to facilitate the supply of gradually increasing power demand, it is also necessary to increase the number of power cables for power transmission as well as generation facilities. However, the expansion of electric power cables for supplying power to most urban areas requires a space for installation of additional cables, and the space for installing cables in domestic downtown areas is insufficient at present. The superconducting power cable, which can transmit more power with the same size, has emerged as an alternative to overcome the insufficient cable installation space. However, superconducting power cables, which have the advantage of large power transmission, have some losses in the AC (Alternating Current) system. Therefore, the design and analysis of AC losses are essential to introduce superconducting power cables in AC power transmission systems. In this paper, we analyze the AC loss of various superconducting power cables and consider the actual superconducting power cables and their application to the system. Although there is a theoretical calculation method of AC loss for single superconducting wire, it is not easy to calculate AC loss of superconducting power cable with large number. Therefore, the authors intend to analyze various kinds of superconducting power cable AC loss by using electromagnetic finite element analysis considering E-J (Electric field-Current density) characteristics of superconductivity. The analysis of the AC loss characteristics of the superconducting power cable will be an important factor in the design and development of the superconducting power cable to be applied to the actual system.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.28 no.1
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• pp.98-106
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• 2024

Due to advancements in construction technology and analytical tools, an increasing number of cable-stayed bridges have been designed and constructed in recent years. A cable is a structural element that primarily transmits the main load of a cable-stayed bridge and plays the most crucial role in reflecting the overall condition of the entire bridge system. In this study, a vision-based method was applied to estimate the tension of the stay cables located at a long distance. To measure the response of a cable using a vision-based method, it is necessary to install feature points or targets on the cable. However, depending on the location of the point to be measured, there may be no feature points in the cable, and there may also be limitations in installing the target on the cable. Hence, it is necessary to find a way to measure cable response that overcomes the limitations of existing vision-based methods. This study proposes a method for measuring cable responses by utilizing the characteristics of cable shape. The proposed method involved extracting the cable shape from the acquired image and determining the center of the extracted cable shape to measure the cable response. The extracted natural frequencies of the vibration mode were obtained using the measured responses, and the tension was estimated by applying them to the vibration method. To verify the reliability of the vision-based method, cable images were obtained from the Hwatae Bridge in service under ambient vibration conditions. The reliability of the method proposed in this study was confirmed by applying it to the vibration method using a vision-based approach, resulting in estimated tensions with an error of less than 1% compared to tensions estimated using an accelerometer.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.580-581
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• 2011

국내의 지중케이블 시스템은 1970년대 154kV급 OF케이블이 도입된 이래로 현재까지 345kV급 OF/XLPE 케이블을 이용한 지중송전선로가 운영 중에 있으며, 도심지역의 전력공급을 위해 지중송전선로의 건설비중이 점차 증가하고 있다. 그러나 지중송전 계통에서 고장발생시 사회적 파장이 크고 가공송전선로에 비교할 때 복구에 대단히 많은 시간과 비용이 소요되므로 설비의 안전운전 및 장기신뢰성의 확보가 반드시 필요하다. 따라서 지중송전계통의 현장 조건을 고려한 실증시험장 구축의 필요성이 대두되어, 한국전력공사에서 정부의 인프라구축 지원사업으로 초고압 지중케이블에 대한 국제품질 공신력 확보 및 최적운영기술을 확보하기 위하여 장기 신뢰성 시험이 가능한 설비와 국제적 규모의 실증시험장을 구축하였다. 아울러 2011년 3월에는 ISO/IEC 17025에 따른 국제공인시험기관 자격을 취득하여, 국내외에서 제작되는 초고압 케이블에 대한 국제 공인시험이 가능하게 되었다. 따라서 본 논문에서는 한국전력공사 고창전력시험센터 내에 구축된 지중케이블 시험장 및 장기신뢰성 시험설비에 대한 소개와 더불어 국제표준에 따른 공인시험방안과 현재까지 지중케이블 시험장에서 수행된 케이블 시험에 대하여 소개하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.338_339
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• 2009

송전전압을 배전전압으로 변성하여 고객에게 배분하는 154kV 주변압기의 경우 과거 옥외철구형 변전소에서는 주로 동을 이용한 모선을 이용하였다. 최근 부지확보의 어려움 및 빈번한 민원 발생으로 지하 또는 옥내변전소로 바뀌어 가는 추세이고 과거 동모선 방식에서 케이블을 이용한 방식이 선호되고 있다. 모선방식의 경우는 구리나 알루미늄 바의 부식문제, 습기문제, 그리고 좁은 공간에서 사용시 절연 문제 등과 관련하여 지속적인 관리가 요구되고 있으나 케이블을 사용할 경우 이러한 문제들로부터 벗어날 수 있는 이점을 가지고 있다. 그러나 케이블을 사용하여 대전류를 송전할 경우 단일 케이블의 허용전류 용량에 따른 제한으로 복수의 케이블을 병렬 연결하여 사용하여야 한다. 그러나 케이블 동상 병렬사용시 케이블 포설 방식에 따라 동상간의 불평형전류 차가 심하게 발생한다. 본 논문에서는 이러한 송 배전 선로의 불평형전류 현황을 알아보고, 송전선로에 있어서 상배열 변경 및 배전선의 동상 케이블 배열방법을 변경함으로써 불평형전류를 최소화 하여 최적의 계통상태 유지를 위한 방안을 찾고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.2091_2092
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• 2009

지중케이블 시스템에서의 고장은 필연적으로 대전류 현상을 수반하는 경우가 대부분으로서 고장전류는 고장 케이블 자체와 인접해 있는 타 선로 및 통신선 등에 악영향을 미칠 가능성이 크고, 초고압 케이블의 운전전압 레벨이 지속적으로 증가하고 있는 상황에서 사고의 파급 및 위험정도 또한 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 단락 고장의 경우 고장전류의 크기도 크지만 고장전류 발생에 따른 전자력을 동반하게 되어 케이블 및 접속함, 각종 금구류에 전기적, 기계적인 스트레스를 야기할 수 있다[1]. 따라서 본 논문에서는 지중케이블의 삼각배열 구간의 단락전자력 영향을 최소화하기 위한 방안을 모색하기 위하여 154kV OF케이블 3상 단락 실증시험을 2회 시행하였고, 유한요소법을 이용하여 단락전자력 발생시 클리트 설치간격에 따른 케이블 변위를 계산함으로써 케이블의 단락 전자력 영향 검토결과를 기술하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07a
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• pp.555-557
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• 2000

원자력 발전소에서 사용되어지는 케이블은 전원 및 제어신호를 안정하게 전달하는 역할을 하며, 비상상태 발생시에는 원자로를 안전하게 shut-down시키는 통로 역할을 하므로 매우 중요하다. 케이블 상태 감시시 절연 및 피복재료는 종류 및 배합내용이 다양하기 때문에 종래의 자료로부터 전선과 케이블의 열화 또는 수명을 추정하기가 극히 어려우며 방사선에 노출이 되는 케이블의 경우 노화현상의 진행이 빠르고 방사선 열화로 수명이 단축되므로 국내 실정을 감안한 독자적인 검증방법 도출, 규제기술 기반 구축 필요 및 규제의 합리화와 효율화 필요성이 대두되고 있다. 기존에 사용해온 케이블 진단 방법에는 절연 파괴 강도 측정을 통한 노화진단, 산화 방지능력 측정을 통한 노화진단, 자켓 및 절연체의 판단, 연신율에 의한 노화진단, 케이블 Indenter에 의한 노화진단, 온도 및 방사선 등의 특정상태에 대한 평가, 유사한 환경조건에 대한 주기적 검토 등이 있다. 기존의 국내외 케이블 상태 감시방법을 조사 연구하므로서 케이블 열화에 대비한 수명관리 규제 기술 및 상태감시 (Condition Monitoring : CM) 기술의 평가 기준을 결정 하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.436-437
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• 2008

초기투자비용의 과다 발생으로 제한적으로 시공되고 있는 지중송전케이블의 역사는 1971년 154kV급 OF케이블이 처음으로 한국전력에 의해 상용운전후 현재에 이르고 있으며, 최근들어 지중케이블에서 발생된 송전선로 고장은 대부분 대형화되고 있어 초창기 시공된 케이블 종류의 대부분을 차지하고 있는 OF 케이블의 현상태를 정확하게 진단하고 각종 현상들을 분석하여 결론을 도출하지 않으면 안된다. 실제 계통에서 운전되고 있는 설비를 철거하여 상태를 판정할 수 있는 여건이 아니기 때문에 케이블의 현상태를 정확하게 분석하기 위해서는 절연유의 분석 등 간접적인 방법을 택하지 않을 수 없다. OF 케이블에 있어서 급유조는 케이블의 성능에 가장 직접적인 영향을 미치는 구성요소이며, 급유조에서 기준치보다 $2{\sim}5$배에 해당되는 이상가스의 발생원인을 파악하여 예방대책을 수립할 수 있게 되었다. 분리기의 용접부분 또는 접합부분에 틈이 생기지 않도록 하고 틈 부위에는 세라믹이나 폴리머등으로 코팅하여 $H_2$가스의 과다 발생을 방지할 수 있었다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.574-578
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• 2011

본 논문에서는 해저케이블 부두 하역용 장비인 코일링 암(coiling arm)에 대한 구조설계 및 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 구조설계를 위해 3차원 CAD프로그램을 이용하여 모델링하였고 구조해석 프로그램을 이용하여 유한요소법에 기초한 전산해석 기법으로 해석을 수행하였다. 코일링 암의 목적에 맞추어 케이블을 케이블 탱크에 가이드 할 수 있도록 베어링 및 롤러를 설계하여 메인 암이 회전하고 케이블 가이드가 이동할 수 있도록 하였고, 기존의 외국 모델에서 사용하던 와이어 및 모터 시스템을 이용한 케이블 가이드 작동방식을 유압 시스템을 이용한 작동방식으로 변경하여 설계 및 제작이 쉽고 사용자가 직관적으로 작동할 수 있도록 설계하였다. 자중 및 케이블 하중에 대한 응력 해석을 수행하였고, 유압시스템에 의한 파손 가능성을 고려하였다. 케이블 가이드에 이동 및 지면 경사도에 따른 전복해석을 수행하였으며, 설치 장소를 고려한 풍하중 효과도 추가로 고려하였다. 본 연구를 통해 코일링 암의 작동방식을 개선하였으며 설계 및 해석 방법을 확립과 더불어 국내 최초로 실제 코일링 암을 제작 및 설치하였다.