• 전기학회논문지
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• 제57권2호
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• pp.268-275
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• 2008

In this paper, we introduce a new method for detecting and estimating faults on a power line using the time-frequency domain reflectometry system. The system rests upon time-frequency signal analysis and uses a chirp signal which is multiplied by Gaussian envelope. The chirp signal is used as a reference signal, and we can get the reflected signal from a fault on a wire. To detect and estimate faults, we analyze the reflected signal by Wigner time-frequency distribution function and normalized time-frequency cross correlation function. In this paper we design an optimal reference signal for power line and implement a system for estimating fault distance on a power line with the TFDR implemented by PXI equipments. This approach is verified by some experiments with HIV 2.25mm power lines.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.336-338
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• 2006

One of the important topics concerning the safety of electrical and electronic system is the reliability of the wiring system. The Time-Frequency Domain Reflectometry(TFDR) is a state-of-the-art system for detection and estimation of the fault on a wiring/cable. The purpose of this paper is to implement a Labview based TFDR Real Time system though the instruments of PCI extensions for Instrumentation(PXI). The TFDR Real Time system consists of the five parts: Reference signal design, signal generation, signal acquisition, algorithm execution, results diplay part. In the signal generation and acquisition parts we adopt the Arbitrary Waveform Generator(AWG) and Digital Storage Oscilloscope(DSO) PXI modules which offer commonality, compatibility and easy integration at low cost. And execution of the PXI modules not only is controlled by the Labview programing but also the total system process is executed by the Labview application software.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제27권7호
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• pp.52-58
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• 2013

The two-dimensional finite difference time domain algorithm is used to numerically reconstruct the electron density profile in O-mode ultrashort pulse reflectometry. A Gaussian pulse is employed as the source of a probing electromagnetic wave. The Gaussian pulse duration is chosen in such a manner as to have its frequency spectrum cover the whole range of the plasma frequency. By using a number of numerical band-pass filters, it is possible to compute the time delays of the frequency components of the reflected signal from the plasma. The electron density profile is reconstructed by substituting the time delays into the Abel integral equation. As a result of simulation, the reconstructed electron density profile agrees well with the assumed profile.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.23-30
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• 2010

본 연구는 도로 설계나 공용성 평가 및 잔류 수명 예측시 필요한 아스팔트 콘크리트 포장 하부의 함수비 계측에 관한 논문으로 여러 함수비 계측 방법 중 미국 Campbell 사에서 제작한 TDR(Time Domain Reflectometry) 방식의 함수센서(CS616)를 도로 하부에 설치하고, 함수 센서에 대한 검정과 보정시험을 수행하였다. 함수센서의 검정 방법으로 피복두께 및 센서간섭의 영향, $5^{\circ}C\sim25^{\circ}C$ 범위에서 온도의 영향 및 다짐률의 영향에 대하여 검토하였으며, 함수센서가 매설된 6개 지역으로부터 얻어진 토질에 대하여 보정시험을 수행하였다. 함수센서 검정결과 피복두께 및 센서 간섭의 영향은 크지 않은 것으로 나타났으며, 온도 및 다짐률의 영향은 체적함수비로 $\pm6%$ 미만으로 무시가능 한 것으로 나타났다. 또한 노상 및 보조기층에 대한 보정시험 결과 $R^2$값이 모두 0.9이상으로 나타났으며, 6개 현장 시료에 대한 총괄식보다 개별 현장에 대한 보정식을 사용하는 것이 보다 정확한 현장계측이 이루어질 것으로 사료된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권11호
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• pp.637-644
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• 2014

이 논문에서는 다양한 길이와 종류의 수열을 사용한 STDR(sequence time domain reflectometry) 및 SSTDR(spread spectrum time domain reflectometry) 기법의 고장위치 탐지 성능을 비교하고, SSTDR 기법의 성능 향상을 위한 인가신호 제거 방식을 제안한다. 대표적인 PN(pseudo-noise) 수열인 m 수열, 자기상관(autocorrelation) 성질이 우수한 이진(binary) Barker 수열과 4위상 Frank 수열을 사용하였을 때, 전력선 채널 모형에서 고장 유형, 고장위치, 제안 기법 사용 유무를 바꾸어가며 오탐지율을 비교 분석한다. 감쇠가 심할 때와 고장위치가 매우 가까울 때 제안한 인가신호 제거 방식을 사용하면 고장위치 탐지 성능을 크게 개선시킬 수 있음을 모의실험으로 확인한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.401-406
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• 2016

반사파 계측법을 기반으로 활선 상태의 케이블 고장과 위치를 검출할 때, 케이블과 계측 장치사이에 커플러가 사용된다. 이러한 커플러는 케이블에 공급되는 전압으로부터 반사파 계측 기반의 시험 회로의 손상을 예방하게 된다. 또한 케이블에 인가되고 반사되는 송수신 신호의 커플링 통로를 제공한다. 본 논문에는 반사파 계측법을 이용하여 사선과 활선 상태에서 케이블 고장 위치를 검출하는데 사용하기 위한 접촉식 커플러를 설계 및 제작하였다. 제안된 커플러는 유도성 결합 형태로 설계되었고 시뮬레이션을 통해 손실을 계산한 후 제작하였다. 제작한 커플러는 신호 입력에 따른 출력을 측정하여 손실과 주파수 평탄도 실험을 실시하였다. 그 결과 1Mhz 이상의 주파수 대역에서는 신호의 전송 손실이 1.75dB 이하로 측정되었다. 활선 상태에서 케이블 고장과 위치 검출에 적용하기 위해 sequence time domain reflectometry (STDR)과 spread spectrum time domain reflectometry (SSTDR)에 기반한 반사파 계측법 시스템을 구축하여 케이블 고장과 위치 검출 실험을 실시하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 커플러가 활선 케이블 고장 검출을 위한 반사파 계측 장치에 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 전기학회논문지
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• 제60권12호
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• pp.2333-2338
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• 2011

In this paper, we develope a wavelet transform based time-frequency domain reflectometry (WTFDR) for the fault localization of underground power cable. The conventional TFDR (CTFDR) is more accurate than other reflectometries to localize the cable fault. However, the CTFDR has some weak points such as long computation time and hard implementation because of the nonlinearity of the Wigner-Ville distribution used in the CTFDR. To solve the problem, we use the complex wavelet transform (CWT) because the CWT has the linearity and the reference signal in the TFDR has a complex form. To confirm the effectiveness and accuracy of the proposed method, the actual experiments are carried out for various fault types of the underground power cable.

• 전기학회논문지
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• 제57권11호
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• pp.2011-2014
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• 2008

We measured the permittivity and electromagnetic wave propagation velocity of used insulation oil with wide frequency range including ultra-high frequency by time domain reflectometry. The permittivity or propagation velocity is essential for locating discharge faults of oil filled power transformer. We derived 2.21 as a permittivity and $2.03{\times}10^8 m/s$ as a velocity from the measurement of pulse travelling time along a coaxial line filled with used insulation oil or air. The permittivity measurement system we designed shows high measurement accuracy and the convenience for field use.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권3호
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• pp.291-299
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• 2023

Monitoring contaminants in waste landfills on a seabed is important because the leachate affects the marine ecosystem and facility stability. The objective of this study is to optimize a time-domain reflectometry (TDR) probe using different coating materials and several electrodes to estimate contaminants in saline soil. Copper concentrations ranging from 0 mg/L to 10 mg/L were mixed in 3% salinity water to simulate contaminants in the ocean environment. Epoxy, top-coat, and varnish were used as coating materials, and two to seven electrodes were prepared to vary the number and arrangement of the electrodes. Test results showed that the varnish stably captured the increase in copper concentration, while the other coating materials became insensitive or caused leakage current. In addition, a TDR probe with more electrodes exhibited stable and distinct electromagnetic signals. Thus, the TDR probe with seven electrodes coated with varnish was effectively used to estimate contaminants in saline soil.

• 전기학회논문지
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• 제63권12호
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• pp.1683-1689
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• 2014

In this paper, we propose an image processing based time-frequency domain reflectometry(TFDR) in order to estimate the fault location of a cable. The Wigner-Ville distribution is used for analysis in both the time domain and the frequency domain when the conventional TFDR estimates the fault location in a cable. However, the Winger-Ville distribution is a bi-linear function, and hence the cross-term is occurred. The conventional TFDR cannot estimate the accurate fault location due to the cross-term in case the fault location is close to the position where the reference signal is applied to the cable. The proposed method can reduce the cross-term effectively using binarization and morphological image processing, and can estimate the fault location more accurately using the template matching based cross correlation compared to the conventional TFDR. To prove the performance of the proposed method, the actual experiments are carried out in some cases.