• 전기학회논문지P
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• 제59권4호
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• pp.462-466
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• 2010

The purpose of this study is to evaluate the safety of a wire connector fabricated for the effective installation of a lighting fixture including its contact resistance, insulation resistance, withstanding voltage characteristics, etc., and to provide the basis for the analysis and judgment of PL(Product Liability) dispute by presenting a damage pattern due to a general flame and overcurrent. This study applied the Korean Standard (KS) for the incombustibility test of the connector using a general flame and performed an overcurrent characteristics test of the connector using PCITS (Primary Current Injection Test System). The contact resistance of the housing connector was measured using a high resistance meter and the insulation resistance was measured using a multimeter. In addition, a supply voltage of AC 1,500V for testing the withstanding voltage characteristics was applied to both ends of the connector. Measurement was performed on 5 specimens and the measured values were used as a basis for judgment. Since the connector is fabricated in the form of a housing, it can be connected and separated easily and has a structure that allows no foreign material to enter. In addition, since it has a structure that allows wires to be connected only when their polarity is identical, any misconnection that may occur during installation can be prevented. When the incombustibility test was performed by applying a general flame to the connector, it showed outstanding incombustibility characteristics and the blade and blade holder connected to the housing remained firmly secured even after the insulation sheath (PVC) was completely destroyed by fire. In addition, the mechanism of the damaged connecting wire showed a comparatively uniform carbonization pattern and it was found that some residual melted insulation material was attached to both ends. In the accelerated life test (ALT) to which approximately 500% of the rated current was applied, the connector damage proceeded in the order of white smoke generation, wire separation, spark occurrence and carbonization. That is, it could be seen that the connector damaged by overcurrent lost its own metallic color with traces of discoloration and carbonization. The contact resistance of the connector at a normal state was 2.164mV/A on average. The contact resistance measured after the high temperature test was 3.258mV/A. In addition, the insulation resistance after the temperature test was completed was greater than $10G\Omega$ and the withstanding voltage test result showed that no insulation breakdown occurred to all specimens showing stable withstanding voltage and insulation resistance characteristics.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.704-712
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• 2016

최근, 전 세계적으로 신재생에너지에 대한 관심이 증가됨에 따라 친환경적이고 무한한 태양에너지를 이용하는 태양광전원의 설치가 급증하고 있다. 이러한 태양광전원은 주변 환경에 따라 출력이 크게 좌우되는데, 예를 들어 구름 또는 건물의 음영으로 인한 일부 모듈의 문제로 인해서 해당 스트링이 출력을 발생하지 못할 수 있다. 즉 기존의 제어방식에서는 모듈이 직렬로 연결된 스트링이 인버터에 연계되어 있으므로, 일부 모듈에 음영이 발생할 경우 스트링의 전압이 인버터의 동작전압 미만으로 되어 해당 스트링이 인버터에서 탈락되는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 각각의 스트링마다 전압을 제어하는 DC-DC 전압 레귤레이터를 이용하여, 스트링이 인버터에서 탈락되는 문제점을 개선하는 새로운 태양광전원 제어방식을 제안하였다. 또한, 회로해석 상용 프로그램인 PSIM S/W를 이용하여, 정전압 제어 및 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어기능을 가지는 DC-DC 전압 레귤레이터와 위상동기루프(PLL, Phase-Locked Loop) 제어 기반의 3상 인버터의 모델링을 수행하였다. 이 모델링을 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 부분적으로 음영이 발생하는 모듈을 가진 스트링이 인버터에서 탈락하는 현상을 개선함으로써 태양광전원의 운용효율이 향상됨을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.493-502
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• 2019

최근, 기후변화 및 에너지고갈 등의 문제를 대응하기 위하여, 정부에서 추진하는 재생에너지 3020 정책을 기반으로 태양광전원을 포함한 신재생에너지의 설치가 큰 폭으로 증가되고 있다. 하지만, 설치된 태양광모듈은 주변 환경요인에 따라 다양한 열화현상이 발생하여, 전기적 성능과 수명이 크게 감소될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 태양광모듈 판매사업자가 제시한 기대 수명 이전에 새로운 모듈로 교체되는 경우가 증가하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 태양광모듈의 성능저하율을 고려하여, 폐기 또는 새로운 모듈로 교체하는 시기를 평가할 수 있는 폐기진단 알고리즘을 제안한다. 또한, 비용요소와 편익요소로 구성된 경제성평가 모델링을 제시하고, 제안한 알고리즘을 바탕으로 태양광모듈의 성능저하율에 따른 경제성을 평가한 결과, 교체하기 전의 태양광모듈의 성능저하율은 3[%]이고, 교체한 경우의 성능저하율은 1[%]인 경우, 설치 후 10년째에 태양광모듈을 교체하는 것이 가장 큰 값(1.347)의 B/C ratio을 가지므로 최적의 경제적인 교체연도임을 알 수 있다. 따라서, 폐기 또는 교체 판별 여부와 어느 시기에 교체하는 것이 가장 경제적인가를 판단할 수 있어, 본 논문에서 제시한 알고리즘의 유용성을 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.23-30
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• 2010

원자력발전소에 설치되는 안전관련 캐비닛형 전기기기는 설치 전에 내진검증이 요구된다. 전기기기의 동특성분석은 내진 검증에 포함된 중요한 과정이며, 기기의 정확한 해석모델을 작성하기 위해서도 필수적으로 요구되는 업무이다. 이 연구에서는 입력진동수준에 따른 기기의 동특성 변화를 분석하기 위하여 원전 지진감시시스템 캐비닛을 대상으로 진동대시험을 수행하고, 입력진동운동의 수준별로 계측된 진동응답신호를 진동수영역분해법으로 분석하였다. 분석결과, 대상기기는 입력진동수준의 크기에 따라 동특성이 비선형적으로 변화하고, 국내 원전의 안전정지지진 수준 이하의 진동에서도 동특성이 비선형적 거동을 보이고 있음을 확인하였다. 이러한 입력진동 수준에 따라 전기기기의 동특성이 비선형적으로 변하는 원인은 대상기기의 특성과 입력진동수준을 고려할 때 일반적인 재료 비선형보다는 각 부품들의 마찰력과 기하학적인 비선형성에 기인하는 것으로 판단된다. 따라서 전기 캐비닛의 입력진동수준에 따른 동특성의 비선형적 변화는 향후 안전관련 기기의 내진검증 업무에서 중요하게 검토되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.590-597
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• 2018

최근 전 세계적으로 에너지 고갈과 기후변화 문제로 인하여, 재생 가능하고 친환경적인 태양광전원에 대한 관심이 증가되고 있다. 그러나, 이러한 태양광전원은 주변 환경에 따라 출력이 크게 변동되는데, 일부 모듈에만 음영이 발생하여도 태양광전원의 전체적인 운용 효율이 상당히 저하되는 문제점을 가지고 있다. 즉, 기존의 제어방식에서는 모듈을 직렬로 연결된 스트링들이 인버터에 연계되어 있으므로, 일부 모듈에 부분 음영이 발생하면 해당 스트링의 전압이 인버터의 동작전압범위를 벗어나게 되어, 해당 스트링이 인버터에서 탈락되는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 음영에 의하여 태양광 스트링이 인버터에서 탈락되는 것을 방지하기 위하여, 태양광스트링에 리튬이온전지를 연결한 태양광전원 운용효율 향상장치의 제어알고리즘을 제안한다. 또한, 전력전자 회로해석 상용 프로그램인 PSIM S/W를 이용하여 태양광스트링, 리튬이온전지, 계통연계형 인버터로 구성된 태양광전원의 운용효율향상장치의 모델링을 수행하여 운용 특성을 분석한 결과, 직렬로 연결된 리튬이온전지가 부분 음영에 의하여 전압 저하를 발생한 해당 스트링의 전압을 보상함으로서, 해당 스트링이 인버터에서 탈락되는 현상을 개선하여 태양광전원의 운용효율을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1036-1043
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• 2014

환경오염과 에너지위기 문제를 해결하기 위하여 세계적으로 태양광전원의 설치가 매년 증가하고 있다. 하지만, 설치된 태양광모듈은 경년열화로 인한 성능저하와 운용상의 다양한 장애요소로 발전량 손실이 발생하여, 태양광모듈의 효율적인 운용을 위한 발전량예측과 상태진단 기술이 요구되고 있다. 기존의 발전량 예측 방법은 많은 파라미터를 고려해야하기 때문에 계산이 복잡하며, 표준시험 조건의 모듈 특성데이터를 사용하기 때문에 오차가 크게 발생한다. 따라서 본 논문에서는 태양광모듈에서 발생하고 있는 문제점을 분석하고 이에 대한 대책을 제시하기 위하여, 선형회귀분석법을 이용한 발전량 예측 알고리즘과 태양광모듈의 상태를 진단하는 알고리즘을 제안하였다. 또한, 이를 바탕으로 태양광모듈의 상태진단 평가시스템을 구현하여 시뮬레이션을 수행한 결과, 기존의 방법에 비하여 제안한 방법이 계산하기 편리하고 예측 오차도 감소함을 확인하였으며, 이상모듈의 상태와 위치를 신속하게 파악할 수 있어, 태양광모듈의 운용효율 향상에 유용함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.201-208
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• 2017

최근, 전 세계적으로 신 재생에너지에 대한 관심이 증가됨에 따라 친환경적이고 무한한 태양에너지를 이용하는 태양광 발전의 설치가 매년 급증하고 있다. 그러나, 태양광발전시스템은 일반적으로 태양광 전지에서 발생한 에너지로부터 전력변환장치(DC/AC)를 거쳐 계통연계 지점까지 약 25[%]의 전력손실을 발생시키고 있다. 이 전력손실 가운데, 일부 태양광 모듈에 음영이나 환경변화(일사량, 온도, 습도 등)로 인해 스트링의 출력 전압이 인버터의 동작전압보다 낮아지면 해당 스트링이 동작하지 않아 전체의 발전효율이 감소하거나, 최악의 경우 인버터가 탈락되어 계통의 출력 전력이 저하되는 등의 손실이 큰 부분을 차지하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점을 개선하기 위하여, 각각의 스트링별로 DC/DC 전압 레귤레이터를 도입하여 환경변화에 따른 전압 저하로 발생하는 스트링의 탈락을 방지하는 제어방식을 제시하였고, 기존 인버터의 MPPT(P&O) 제어와 정전압 제어기능을 전압 레귤레이터에서 수행하는 방식을 채택하였다. 또한, 제안한 알고리즘을 바탕으로 2kW급의 전압 레귤레이터를 구현하여 기존의 운용방식과 비교, 분석한 결과, 환경변화에 따른 다양한 시나리오에서 제안한 운용방식의 운용효율이 크게 향상됨을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권7호
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• pp.57-64
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• 2007

본 연구는 지반의 회전굴착에 필요한 굴착 토크(torque)를 회전 오거 구동에 소요되는 전기에너지를 활용하여 예측할 수 있는 방법을 제시한다. 지반회전굴착은 선굴착 말뚝 시공, 연약지반 개량을 위한 소일-시멘트 그라우팅(soil-cement grouting), 사전 지반조사 등 지반공학 분야에 흔히 사용되고 있다. 오거를 통한 회전굴착에 소요되는 전기에너지와 회전 토크의 상호 관계를 이해하기 위하여 소형 실내 실험기기를 제작하고 파일럿(pilot)실험을 수행하였다. 실험기기는 직경 $D=5{\sim}10mm$의 일반 드릴 비트를 회전하여 CBR몰드에 다짐 제작된 토사공시체를 굴착할 수 있도록 설계되었다. 드릴 비트는 감속기어를 통하여 19RPM의 정격 속도로 회전하며, 구동 모터는 25Watt 용량의 교류 유도 전동기이다. 드릴 비트로 공시체를 회전 절삭하며 구동 모터에 소요되는 전류의 증가량과 실제 비트에 작용하는 토크(torque)를 측정하였고, 선형 회귀분석을 통하여 전류 증가량과 토르크 증가량의 상호관계를 파악하였다. 구하여진 회귀분석 결과를 활용하여 굴착시 소요되는 전류 증가량으로부터 굴착토크를 예측하여 계측된 토크값과 비교하였다. 비교로부터 굴착에 소요되는 전기력을 활용하여 굴착토크를 예측할 수 있다는 결론을 얻었으며, 이로부터는 굴착 전기력의 분석을 통해 지반의 전단강도 특성을 예측할 수 있음을 증명하고자 하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권1호
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• pp.19-28
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• 2017

False data injection attacks have recently been introduced as one of important issues related to cyber-attacks on electric power grids. These attacks aim to compromise the readings of multiple power meters in order to mislead the operation and control centers. Recent studies have shown that if a malicious attacker has complete knowledge of the power grid topology and branch admittances, s/he can adjust the false data injection attack such that the attack remains undetected and successfully passes the bad data detection tests that are used in power system state estimation. In this paper, we investigate that a practical false data injection attack is essentially a cyber-attack with uncertain information due to the attackers lack of knowledge with respect to the power grid parameters because the attacker has limited physical access to electric facilities and limited resources to compromise meters. We mathematically formulated a method of identifying the most vulnerable locations to false data injection attack. Furthermore, we suggest minimum topology changes or phasor measurement units (PMUs) installation in the given power grids for mitigating such attacks and indicate a new security metrics that can compare different power grid topologies. The proposed metrics for performance is verified in standard IEEE 30-bus system. We show that the robustness of grids can be improved dramatically with minimum topology changes and low cost.

• 전기학회논문지
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• 제67권7호
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• pp.976-980
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• 2018

The traction power system is configured to transmit electricity to the vehicles through mechanical contact between the OCL (Overhead Contact Line) and the pantograph. The system measures the current collection performance of the OCL, or the OCL installation condition is examined through maintenance for commercial operation. Maintenance continues to check the conditions through visual inspection by walking and inspection vehicles. The current collection performance is divided into the percentage of arcing(%), the contact force, and the uplift. The percentage of arcing is composed of a vision based system and used to verify the performance of a new OCL. However, it is not always possible to measure the current collection performance during commercial operation, and maintenance based on human resources can not be replaced. This paper presents the minimum performance condition of video devices in the current collection system of commercial vehicles. In addition, a continuous arcing was measured, and current collection performance was examined on the traction power system at the 250 km/h. It was analyzed with a minimum duration of arc of 1 ms. The frame rate is then shown by comparing the number of frames in the image at the time intervals of the number of the arcing. It is expected that the result of this study can be used for examining the minimum performance of video devices depending on their purpose.