가교폴리에틸렌(XLPE) 절연체를 적용한 MV급 지중케이블은 1972년부터 KEPCO에서 본격적으로 사용되기 시작하였다. 이후 도심지 지중화사업에 힘입어 매년 6.5%정도의 케이블 설비가 증가하였으며 오늘날 29,000C-km이상의 MV급 케이블이 설치되어 있다. 과거 비약적인 경제성장과 더불어 전력망 확충을 위한 투자가 KEPCO의 주된 역할이었다면 오늘날에 있어서는 확충된 설비를 최적의 상태로 유지 관리하는 것으로 패러다임이 변하고 있다. 특히 지중설비의 동맥(動脈)으로 볼 수 있는 케이블에 대한 관리방법이 화두가 되고 있으며 최적관리의 전제조건인 열화진단 분야가 KEPCO가 이끌고 나가야 할 새로운 개척분야로써 많은 역량이 집중되고 있다. 2010년에는 VLF TD/PD를 새로운 진단기법으로 적용하였으며 케이블 설치공사 준공 검수시험으로 0.1Hz 저주파 교류내전압시험 도입 및 활선 PD진단장치를 자체 개발하여 현장 적용성 검토를 추진하는 등 MV급 지중설비의 관리기법에 있어 큰 전환점을 만들고 있다. 본 고에서는 KEPCO의 MV급 케이블 변천사와 추진하고 있는 진단기법 및 관리 지향점을 논하고자 한다.
가입자 망에는 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), VDSL(Very high-bit rate Digital Subscriber Line), DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specifications) 등이 있으며, 다양한 형태가 있다. 다양한 종류의 접속방식과 이 기종의 장비를 이용하여 가입자에게 단일 형태의 초고속 인터넷 서비스를 제공하고 있다. 이러한 여러 가지 분산된 가입자 망을 효율적으로 관리하기 위해서는 다양한 형태의 접속방식을 지원하는 이 기종 장비 및 단말들의 상위 개념으로서 추상적이며 개념적인 객체 관리모델이 필요하다. 본 논문은 통합된 계층적 망 관리를 가능하게 하는 인터넷 가입자 망에 대한 모델링 구조를 RM-ODP를 이용하여 제시하였다. 그리고 가입자 망의 예로서 UML을 이용한 객체지향 방법론을 채택하여 DOCSIS의 HFC 가입자망에 대한 관리 시스템을 설계하고 구현하였다.
통신망이 현행의 전화단일 서어비스를 벗어나 광대역정보를 포함하는 다채로운 통신서어비스가 요청되는 세계적인 추세에 입각하여 대케이블과 더불어 공간분할형기계접점교환기의 전송특성에 관한 검사결과를 언급하여, 이와같은 시설이 광대역정보의 전송에 있어서 큰 잠재능력을 갖는 것을 주장하고 있다. 따라서 통신 서어비스총합망의 시내 및 시외계ㅡ이 구성에 관해 고찰하고 새로이 사선식종속통신망을 제안하고 있다. 이 제안에 의하면 현재의 통신망으로부터 통신총합망에 전환이 원활이 된다는 것이다. 또한 시내망에 관해서는 기존과같이 예상되는 미래의 전송방식을 포함하는 한층 품질이 우수한 유연성있는 전송계가 실현 가능하다고 시사하고 있다. 여기에 그 내용을 간추려 보겠다.
해상풍력 발전단지의 전력망 연계방식에 따라 설치비용이나 고장전류의 크기가 달라진다. 그렇기 때문에 단지의 용량과 위치 등을 고려한 효율적인 전력망 연계 방법이 필요하다. 특히 해상풍력 발전단지의 전력케이블은 대부분 비용 및 효율적인 부분을 고려하여 3-core를 사용한다. 케이블 단락 같은 고장이 발생하면 케이블 전체를 교체해야 하므로 수리비용 및 터빈 정지 기간을 고려하였을 때 비용적인 측면에서 상당한 손실이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 제주해상에 설치될 100 MW 풍력단지에 방사형, 링형, 성형 방식을 도입하여 이에 따른 3상 단락고장을 PSCAD/EMTDC 프로그램을 활용하여 컴퓨터 해석을 수행하고, 그 결과를 분석하여 모델 단지에 알맞은 전력망 연계방식을 제안하고자 한다.
최근 들어 우리나라에서는 설치의 간편성과 높은 신뢰도를 가진 전력케이블의 사용이 증가하고 있다. 전력케이블은 출고 전에 IEEE std. 404-1993 시험을 거쳐 안정성을 확인하고 있지만 포설시 발생하는 접속부 내부의 결함으로 인하여 많은 문제가 발생하고 있다. 특히 불순물 혼입 또는 공극 발생시 고장율은 증가하게 된다 부분방전 검출은 포설 후 전력케이블의 상태를 관측할 수 있는 유용한 방법이다. 본 연구에서는 부분방전 특성을 평가하고자 케이블 접속재인 EPR과 케이블 절연체인 XPLE 사이에 인공 결함을 발생시킨 후 데이터 취득 시스템을 이용하여 $\Phi-q-n$ 특성을 검출하였으며, 부분방전의 정량적 해석을 위해 필요한 통계량을 계산하였으며, 신경망 모델을 적용하여 패턴 분석을 수행하여 $88\~96\%$의 구별이 가능하였다.
최근 들어 우리나라에서는 설치의 간편성과 높은 신뢰도를 가진 전력케이블의 사용이 증가하고 있다. 전력케이블은 출고 전에 IEEE std. 404-1993 시험을 거쳐 안정성을 확인하고 있지만 포설시 발생하는 접속부 내부의 결함으로 인하여 많은 문제가 발생하고 있다. 특히 불순물 혼입 또는 공극 발생시 고장율은 증가하게 된다. 부분방전 검출은 포설 후 전력케이블의 상태를 관측할 수 있는 유용한 방법이다. 본 연구에서는 부분방전 특성을 평가하고자 케이블 접속재인 EPR과 케이블 절연체인 XPLE 사이에 인공 결함을 발생시킨 후 데이터 취득 시스템을 이용하여 $\Phi-q-n$ 특성을 검출하였으며, 부분방전의 정량적 해석을 위해 필요한 통계량을 계산하였으며, 신경망 모델을 적용하여 패턴 분석을 수행하여 $88\~96\%$의 구별이 가능하였다.
카메라를 통하여 얻은 영상자료로부터 대상물의 특징을 추출하여 검사에 응용하는 자동검사기법의 수요가 늘고 있다. 본 연구에서는 그러한 자동검사의 실예로서 접속 케이블(wire hardness)의 색깔인식을 이용한 양/불량을 구별하는 시스템을 구축하였다. 색깔인식을 위한 도구로서 입력층, 1개의 은닉층 및 출력층으로 이루어진 2층 구조의 역전파신경망(back-propagation neural network)을 사용하였다. 입력자료로는, 화상에서 케이블의 위치를 파악하고 그 케이블에 속한 화소로부터 필요한 정보(Y, U, V)를 추출한 후, 보다 변별력이 좋은 (L, a, b) 좌표계로 변환하여 사용하였다. 본 검사시스템은 인식속도를 향상시키기 위하여 영상정보를 프레임 버퍼(frame buffer)에서 직접 사용하고 자료의 검사과정을 극소화 하였기 때문에 불량품의 실시간 검출이 가능하다. 불량품 검출의 성능을 평가하기 위하여 실제 표본을 가지고 시스템의 성능을 평가한 결과, 양/불량의 인식율이 100%를 나타내어 약간의 성능보완이 이루어지면 현장에서 바로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
케이블 방송사업자들은 디지털화를 추진하면서, 한편으로는 케이블 망을 이용하여 초고속인터넷, 인터넷전화 등의 통신사업에도 진출하였다. 한편, 통신사업자들은 IPTV 서비스를 제공함으로써 방송분야에 진출하면서 양 사업자들의 경쟁이 도입되었다. 향후 디지털케이블방송이 IPTV와 경쟁하기 위해서는 Cable-IPTV로의 진화와 양방향 콘텐츠 서비스의 도입이 필요하고, 이를 실현할 대표적인 서비스로 T-commerce가 주목받고 있다. 또한 T-commerce 서비스 도입을 위해서는 가입자의 정보를 안전하고 효율적으로 관리할 수 있는 IdM(Identity Management) 기술이 필요하고, 본 논문에서는 디지털케이블방송에서 IdM 기술을 적용하는 방안에 대해 기술한다.
국내 도심지 전력계통망을 구성하고 있는 지중송전선로는 345kV, 154kV XLPE 케이블로 건설되고 있다. 도심지의 확장과 수요증가로 선로의 대용량화, 대도체화가 진행되고 있고, 송전용량 증대를 위한 신기술도 역시 지속 발전하고 있다. 새로운 신자재, 신공법이 아닌 케이블 재배치, 매설심도 조정 등 시스템 디자인을 통해 허용전류를 극대화하고, 경제적인 대용량 송전선로를 구축하기 위하여 연구한 송전케이블의 관로 최적시공방안을 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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