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본 논문은 반도체 변압기에 사용되는 3포트 DC-DC 컨버터의 전력 전달 모델링에 대해서 다룬다. 이 DC-DC 컨버터는 고전압 입력에 대응하기 위해 3L-NPC 구조를 가진다. 또한, 양극성 배전망에 적용하기 위해 3권선 변압기와 2차측에 2개의 하프 브릿지 회로를 사용한다. 본 논문에서는 이 특수한 구조 때문에 발생하는 전력 전달 모델링의 복잡성을 단순화하기 위해 분리 행렬을 도입하였다. 제안하는 컨버터와 모델링의 성능은 시뮬레이션 및 15kW 반도체 변압기 시제품을 통해 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
최근 석유나 석탄 에너지의 사용으로 인한 대기오염 및 미세먼지 문제가 심각해지고 있다. 따라서 신재생 에너지의 중요성이 대두대고 있고 이에 따라 정부에서도 태양광 발전이나 풍력발전 등의 비중을 확대해 나가려는 정책을 밝히고 있으며 이중 태양광 발전 시스템은 가장 주목 받고 있다. 태양광 발전의 성장에 따라 다양한 연구가 진행되어 왔으며 이 중 DC-DC 컨버터와 DC-AC 인버터로 구성된 비절연형 태양광 인버터는 회로구성이 쉽고 효율이 높아 소용량 발전에서 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 3kW 비절연형 태양광 발전 시스템을 구성하여 시뮬레이션을 통해 태양광 인버터의 동작을 분석하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 소용량 직류단 커패시터를 갖는 인버터로 구동되는 매입형 영구자석 동기기의 속응성 향상을 위한 제어 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 매입형 영구자석 동기기에서 요구되는 지령 전력을 통해 인버터 동작을 위한 지령 전압을 결정한다. 제안하는 제어 기법을 통해 매입형 영구자석 동기기의 속응성을 향상시킬 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 타당성을 검증한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 새로운 비절연형 3-레벨 고승압 부스트 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 기존의 출력 전압 밸런싱 기능을 가지는 3-레벨 고승압 부스트 컨버터에서 스위치와 인덕터의 위치를 변경하여 인터리브드 구조를 적용함으로써 출력전압 밸런싱 기능을 유지하면서 입력 전류의 리플 저감이 가능한 구조이다. 제안한 컨버터를 시뮬레이션을 통해서 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 배터리 충 방전용 양방향 DC-DC 컨버터의 필터 인덕턴스와 제어특성의 영향을 분석한다. 필터 인덕턴스의 값을 변경하여 기존의 제어기법과 개선된 제어기법에 따른 특성 변화를 3 kW급 양방향 2상 인터리빙 DC-DC 컨버터 회로에 적용하여 분석하였으며 시뮬레이션을 통해서 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 무선 전력 및 데이터를 동시에 전송하는 교량 구조 건전성 진단 시스템에 관한 것이다. 무선 전력 전송을 이용하여, 교량 내부에 위치한 구조 건전성 진단을 위한 센서에 전원을 공급한다. 그리고 센서에서 검출된 데이터를 부가적인 통신회로 없이, 교량 외부로 전송한다. 이러한 교량 구조 건전성 진단 시스템은 기존 방식에 비하여 교량 유지 보수 비용을 줄일 수 있는 장점을 가진다. 제안한 교량 구조 건전성 진단 시스템은 높은 효율로 전력을 전송하며, 동시에 8단계의 교량 손상도 데이터를 전송한다. 결과적으로, 제안한 시스템은 교량의 내부의 센서에 무선전력전송을 이용하여 안정적인 전원을 공급하며, 교량의 손상 정도에 관한 물리적 데이터를 부가회로없이 무선전력전송용 공진기를 통해서 전달할 수 있다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 벅 차동전력조절 회로가 적용 된 다출력 스위치드-커패시터 부스트 컨버터의 소신호 모델 분석에 대한 논문이다. 제안하는 회로는 각 태양광 모듈의 최대전력점을 추정하기 위해서 제어된다. 제안하는 회로는 상태 공간 평균화 기법과 시그널 플로우 그래프를 통해서 해석하였으며 PSIM과 MATLAB을 통해서 증명하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 브릿지리스 부스트 PFC 컨버터를 사용한 저용량 단상 단방향 인버터 시스템에 관한 연구이다. 단상 PFC 인버터 시스템의 고효율화를 위해 브릿지리스 부스트 컨버터를 사용하였고 브릿지리스 부스트 컨버터의 CRM 모드로 동작하는 제어기를 제안하였다. 제안된 제어기를 브릿지리스 부스트 PFC 인버터 시스템에 적용하여 시뮬레이션으로 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
높은 효율과 긴 수명 등으로 형광등을 대체하며 차세대 조명기구로 각광받고 있는 LED 는 필수불가결적으로 PFC 및 DC-DC 컨버터 등으로 구성된 구동회로가 필요하다. 일반적으로 이러한 LED 구동회로의 조건으로 전체 90 % 이상의 고효율이 요구되고 있으나 Two-Stage 로 구성된 구동회로의 하드 스위칭에 따른 손실 및 기타 요건들에 의한 전력소모로 인해 실질적으로 완벽하게 조건을 달성하기 까다롭다. 최근에는 이러한 구동조건을 달성하기 위해 브릿지리스 PFC 컨버터를 적용한 Two-Stage 를 사용하거나 순환 전류 및 스위칭 손실이 보다 적은 LLC 공진 컨버터를 LED 용 구동회로에 접목하는 추세이다. 이에 따라서 본 논문은 LED 조명용 Single-stage LLC 공진 컨버터를 구성하여 동작특성을 분석하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기를 위치센서 없이 기동하기 위해 회전자의 초기 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 자기 인덕턴스의 포화현상에 따른 고정자 전류를 해석하고 최소자승법을 통해 회전자의 초기 위치를 추정한다. 전 구간에서 회전자의 초기 위치와 극성을 정확하게 알아낼 수 있어 돌극성 때문에 나타나는 릴럭턴스 토크를 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, 전동기 정수에 영향을 받지 않으므로 다양한 전동기 구동 시스템에 적용할 수 있으며, 추가적인 하드웨어가 필요하지 않아 경제적이다. 제안하는 방법의 유효성과 우수성은 시뮬레이션을 통해 검증한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 전차원 자속 관측기를 이용한 대용량 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 센서리스 제어 기법을 제안한다. 기존의 전차원 자속 관측기를 사용한 제어 방식은 IPMSM의 자속 모델을 표면 부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)의 자속 모델처럼 해석하기 때문에 추정되는 회전각의 오차가 발생한다. 특히 릴럭턴스 토크가 큰 대용량 IPMSM 구동 시에는 회전각 오차가 크게 나타나므로 단위 전류당 발생하는 최대토크를 감소시켜 정밀한 MTPA 제어가 불가능하다. 제안하는 알고리즘은 전차원 자속 관측기를 통해 추정된 회전각의 오차를 보상하여 대용량 IPMSM의 정밀한 센서리스 제어를 가능하게 한다. 제안하는 기법의 타당성은 시뮬레이션을 통해 확인하였으며, 기존의 알고리즘과 비교하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 태양광모듈과 전력변환장치간의 접속장치로 사용된 전력용 반도체 스위칭 소자의 소프트 스타팅 기법을 통해 초기 돌입전류를 저감하는 알고리즘을 제안하고자 한다. 태양광 모듈의 경우, 릴레이나 DC차단기 등을 사용하여 전력변환장치와 연동하는 것이 일반적이나, 이 경우 태양광모듈의 수명과 접속장치의 전압 강하 및 응답성 등의 문제를 야기한다. 또한, 전력변환장치 출력단의 커패시터에 초기 동작 시 과도한 동일전류가 발생하게 되고 이는 태양광모듈의 과전류 현상을 발생시켜 모듈의 수명과 더불어 퓨즈의 차단 및 발열 등 비이상적인 현상을 발생시킨다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고자 스위칭 소자를 사용한 접속장치 적용하였고, 소프트 스타팅 기법을 이용하여 돌입전류를 저감하고자 한다. 제안한 알고리즘의 경우, 시뮬레이션을 통해서 검증하고자 한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 연구는 독립 운전 모드의 P+MR 기반의 전압제어기의 계통 동기화 방식을 조사한다. 계통 복전 후 계통과의 재연결을 위한 계통 동기화가 고정자 좌표계하에서 제어가 수행되는 경우, 독립운전하에서 정전압, 정주파수를 가지는 교류 지령 전압은 계통 전압으로 대체되는데 이 부분에서 고정자 좌표계 제어하의 현재 출력 전압과 계통 전압의 위상 차이에 기인하여 상당한 전압 오차가 발생할 여지가 있고 이러한 전압 오차 발생은 심각한 전압 과도 상태를 야기할 수 있게 된다. 추가적으로, 인버터의 출력 단에 연결된 부하가 비선형 부하라면 부하에서 생성되는 고조파에 기인하여 위에 언급된 전압 과도 상태가 더욱 심각해질 수 있다. 본 논문에서는 위에 언급된 문제를 해결하기 위한 대책으로 독립 운전 모드하에서의 전압 제어를 위해 사용되는 P+MR 제어 기반의 비선형 부하를 고려한 매끄러운 계통 동기화 방식이 제안되었다. 제안된 매끄러운 계통 동기화 방식은 실험 결과를 통해 검증된다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 플라스마 부하의 특성을 고려하여 LCCL 공진 네트워크가 적용된 RPG (remote plasma generator)용 공진형 인버터를 설계 하고 제어한다. 공진네트워크 설계와 인버터 제어 시, 플라스마 부하가 가지는 특징인 Drop-out 현상을 방지하면서 정격범위 내에서 출력 전류를 얻을 수 있도록 하기 위해 위상천이 기법을 적용할 수 있도록 설계하고 시뮬레이션을 통해 설계된 공진네트워크의 타당성을 검증한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 불연속 캐리어 변조 방법을 이용한 매트릭스 컨버터의 전압 변조 방법을 사용하였다. 제안한 방법을 통해 출력 전압을 합성하고, 역률 1의 정현파를 갖는 입력 전류를 얻을 수 있다. 그리고 고차 고조파로 인한 문제를 방지하기 위해 입력 필터를 설계한다. 마지막으로, 제안한 방법을 유도전동기의 V/F 제어에 적용하고, PSIM을 이용한 시뮬레이션 결과를 통해 그 타당성을 검토하였다.


(게재일: 2017.07.04)
최근에 자동차의 고급화 추세에 따라 안정성 및 실내 정숙성이 요구되고 있다. 이 때문에 자동차의 차량 부품에 대한 소음규제가 강화되고 있으며, 학술적으로도 소음 및 진동에 관한 연구가 활발해지고 있다. 연료 펌프도 이러한 부품 중의 하나인데, 현재 자동차의 연료 펌프에는 구형파 전류 운전 방식을 사용한 BLDC 모터가 적용되고 있으나 이는 전동기 코일의 전류가 급격히 증가 또는 감소함에 따라 심한 전기적인 소음을 발생시킨다. 본 논문에서는 이러한 BLDC 모터의 전기적인 소음을 줄이기 위해 정현파 전류로 구동하는 벡터제어 방식을 사용하는 것을 제안하였다.


(게재일: 2017.07.04)
Cascaded NPC/H-bridge 인버터의 기존 Level-Shift PWM에서는 한 stack에서 전력 및 손실 불균형이 발생하게 된다. 이에 따라 손실 불균형을 개선하기 위해 새로운 Level Shift PWM을 개발하였고, PSIM 9.14를 통해 기존의 PWM 기법들과 비교 분석 하였다.


(게재일: 2017.07.04)
Cascaded H-bridge 멀리레벨인버터는 출력전압 레벨 수를 증가시켜 고전압 응용이 가능하도록 하는 전력변환장치로 모듈화 특성이 우수하여 그 활용 범위를 넓혀가고 있다. 출력 전압레벨 수를 증가시켜 보다 정현파에 가까운 양질의 출력전압을 생성하기 위해서는 스위칭 소자와 입력 전압원 개수의 증가로 인해 회로구조와 제어방법이 복잡해지는 문제가 발생한다. 하지만 스위칭 여유율(Redundancy)에 따른 대체 스위칭 패턴의 적용으로 전체 시스템의 신뢰성을 개선시킬 수도 있다. 본 논문에서는 고장나무 분석을 통해 Cascaded H-bridge 멀티레벨 인버터의 위험도를 계산하고 스위칭 여유율과의 관련성을 분석하고자 한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 전압형 HVDC 시스템의 기술 동향에 대하여 설명하고 있다. 전압형 HVDC 시스템은 무효전력소모가 있고, 전류형 HVDC 시스템은 무효전력 소모가 없기 때문에 시스템의 구성과 제어에 많은 차이를 보이고 있다. 본 논문은 이러한 현황을 요약 정리한 논문이다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 직렬로 결합된 세 개의 커패시터를 입력 전압원으로 하는 7-레벨 인버터의 입력 커패시터 전압이 불균형을 이루는 원인을 분석하고 전압 균형 제어를 적용하여 7-레벨의 출력 전압을 생성하는 방법에 대하여 제안한다. 직렬로 결합된 커패시터에서 전압 불균형이 발생되는 기본적인 원인은 커패시터의 충 방전 시간에 대한 불평형이며 이는 양방향 제어가 가능한 스위치의 ON/OFF 듀티폭 제어를 통해 해결이 가능하다. 제안하는 제어법의 타당성 검증을 위해서 제안하는 전압 균형제어 적용 전후에 대한 시뮬레이션 및 실험 결과를 제시한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 다항 모델을 이용하여 인버터의 병렬 운전을 위한 드룹 제어방식을 제안한다. 인버터의 병렬운전을 제어하는 방법 중 통신 없이 유효전력과 무효전력을 이용하여 출력전압의 크기와 주파수를 제어하는 드룹 제어가 많이 사용된다. 기존의 드룹 제어에서는 응답속도를 증가시키면 정상상태 오차가 커지는 문제점이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 다항 모델을 이용하여 개선된 드룹 제어방식을 제안하고 시뮬레이션을 통해 검증한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는, 넓은 입력전압 범위에서 높은 효율을 가지는 위상천이 풀브릿지 컨버터를 제안한다. 위상천이 풀브릿지 컨버터는 풀브릿지 구조로 인한 스위치의 작은 도통 손실과, 영전압 스위칭 등의 특징으로 인해 높은 용량에서 널리 쓰이는 토폴로지이다. 하지만, 위상천이 풀브릿지 컨버터는 넓은 입력전압 범위에서 설계되면 1차측에 큰 환류 전류가 생겨 도통손실이 증가하는 문제점이 생긴다. 따라서 이를 해결하기 위해, 제안하는 회로는 추가 소자 없이 간단히 2차측 정류기 구조를 바꾸어, 1차측 환류 전류를 제거한다. 이로 인해 제안하는 회로는 넓은 입력전압 범위에서도 높은 효율을 가진다. 제안하는 회로의 효용성을 증명하기 위해, 320-400V 입력 전압과 56V/12.8A의 출력에서 실험이 진행되었다.


(게재일: 2017.07.04)
대용량 전력변환기는 가청주파수에 해당하는 낮은 주파수 스위칭 동작으로 전력변환기 구동 시 리액터 소음에 의한 공해를 유발하고 있다. 이러한 리액터 소음공해 제거하기위해 대용량 전력변환기의 높은 주파수 전압을 리액터에 인가할 수 있는 새로운 DC/DC 컨버터 토포로지를 제안한다. 본 논문에서 제안된 토포로지는 다수의 스위치를 병렬로 연결하여 스위치 인터리브 방식에 의한 높은 등가 스위칭 동작 구현이 가능하다. 따라서 제안된 스위치 인터리브 방식은 대용량 전력변환기의 리액터 소음을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 리액터용 용량을 저감하여 전력변환기의 에너지 밀도 증대와 단가 감수 측면에서 큰 장점을 갖고 있다.


(게재일: 2017.07.04)
고압 DC 입력을 갖는 SMPS에서 넓은 입력전압 영역에서 동작하기 위해서는 기존 플라이백 방식으로는 그 한계가 있다. 따라서 넓은 입력전압 영역에서 동작하기 위해서는 2단방식의 SMPS의 적용이 고려될 수 있다. 2단 방식 SMPS를 적용할 경우 각 단 중 1단에만 전압제어를 행하고 나머지 1단은 단순히 DC/DC 트랜스포머 역할을 하게 되면 효율증대를 꾀할 수 있다. 본 논문에서는 전압제어용 DC/DC 컨버터와 DC/DC 트랜스포머용 DC/DC 컨버터를 결합한 SMPS를 제안하고 그 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
MMC 시스템은 각 암의 전류를 측정하기 위해 총 6개의 전류 센서를 사용한다. 이 때 암 전류 센서의 스케일링 오차가 발생하면, 암 전류에 포함된 스케일링 오차 계수로 인해 순환 전류가 효과적으로 제어 되지 않는다. 본 논문에서는 암 전류 센서의 스케일링 오차에 대한 보상 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 실험을 통해 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
태양광발전과 ESS와 같은 신재생에너지원을 응용분야로 하는 전력전자 시장에서 전력변환장치의 품질, 크기와 원가 중요성이 더욱더 크게 인식되고 있으며, 또한 시스템의 효율과 소형화에 대한 관심도 지속적으로 증가하고 있는 실정이다. 따라서, 본 논문에서 최고의 효율과 시스템 최적화를 만족하도록 최종 고객에게 만족할 만한 가격으로 공급할 수 있는 전력변환장치를 구성하는 방법 및 종류와 각각의 특징에 대해서 소개하고자 한다. 고효율화의 방법으로 2레벨 구성에서 3레벨 구성으로 변경하게 되면 낮은 스위칭 주파수에서 고주파를 실현하여 최적화 시스템을 구성하여 소형화와 제품의 원가절감을 통하여 고객만족을 실현할 수 있는 정보를 제공하여 시스템 설계에 도움을 드리고자 한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 위치 제어 시스템의 기계 제정수 추정 알고리즘을 제안한다. 추정 대상 제정수는 관성모멘트와 점성 마찰계수, 쿨롱 마찰계수이다. 제정수 추정에 대한 오차를 줄이기 위해, 적분 연산과 정현파의 위치 명령을 사용하였다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 이의 유효성을 입증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 계통연계 인버터가 액티프 파워 필터로 동작할 때 비선형부하에 의해 발생하는 고조파를 보상하는 제어기 설계에 대해 다룬다. 고조파 보상 기능을 포함하는 계통연계형 인버터의 제어기는 PR제어기 기반의 멀티루프 전류제어기를 사용한다. 각각의 제어기는 시스템 특성 및 안정도를 고려하여 설계되고 시뮬레이션 및 실험으로 타당성을 입증한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 배터리 팩 시험기에 사용되는 토폴로지인 3상 양방향 풀 브릿지 컨버터의 CC-CV 최적 설계에 대해 제안한다. 대용량 배터리 팩 시험기를 구성하는 소자들은 높은 정격이 요구되고 그에 따라 부피가 커지는 단점이 있다. 이러한 단점을 3상 양방향 풀 브릿지 컨버터를 사용하여 보완을 할 수 있지만 까다로운 회로 해석이 요구된다. 이 배터리 팩 시험기에 사용되는 복잡한 토폴로지를 스위칭 방식에 따라 간단하게 모델링하고, 그에 맞게 정전류 및 정전압 제어 시뮬레이션을 수행하여 얻은 결과를 통해 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 지능형 반도체 변압기를 구성하는 Dual Active Bridge (DAB) 컨버터와 계통 연계형 인버터와의 연결에 따른 임피던스 영향을 분석하기 위해 컨버터의 입력 임피던스와 인버터의 출력 임피던스 각각에 대한 전달함수를 분석하고자 한다. 이를 통해 인버터와 컨버터 간의 임피던스 영향을 이론 분석과 모의 시험을 통해 확인하고, 제어기의 설계 방향을 제안하고자 한다.


(게재일: 2017.07.04)
전력변환장치에 널리 사용되는 전해 캐패시터는 그 수명이 상대적으로 짧은 것으로 알려져 있으며, 전력변환장치의 신뢰성 확보를 위해서는 등가직렬저항 또는 캐패시턴스의 추정을 통해 전해 캐패시터의 열화상태를 진단할 필요가 있다. 본 논문에서는 부스트 컨버터에서 평균 모델 기반 디지털 제어를 통해 전해 캐패시터의 캐패시턴스를 추정하는 방법에 대해 연구를 진행하였고, 시뮬레이션과 실험을 통해 그 특성을 평가하였다.


(게재일: 2017.07.04)
계통연계 인버터 시스템은 기존 L 필터보다 낮은 THD를 가지며 저가격의 작은 부피로도 효율적으로 고조파를 저감할 수 있는 LCL 필터를 많이 사용하고 있다. LCL 필터를 가지는 계통연계 인버터의 제어를 위해서는 PI 제어기가 사용되고 있으며 일반적으로 다수의 PI 제어기가 사용되고 있어 많은 제어기 이득을 동시에 설계해야 하는 한계를 지닌다. 본 논문에서는 LCL 필터를 갖는 3상 계통연계 인버터의 상태공간 모델을 이용하여 상태공간에서의 상태 궤환 제어기의 설계기법을 제시한다. 상태 궤환 제어기를 적용함으로서 다수의 PI 제어기 이득을 설계하는 번거로움을 줄일 수 있으며 체계적인 과정으로 제어기가 설계될 수 있다. 제안된 기법의 타당성과 성능이 PSIM 시뮬레이션을 통하여 입증된다.


(게재일: 2017.07.04)
부스트-인버터 시스템에서 6-스텝 시 토크 리플을 줄이기 위한 방법을 제시한다. 모델 기반의 전압 방정식을 통해 필요한 직류단 전압의 크기 및 위상을 구하고 전류 전향 보상을 통해 전압을 합성한다. 이를 통해 직류단 캐패시턴스를 수 까지 낮출 수 있어 캐패시터의 부피 및 비용을 절감할 수 있다. 이러한 최적 해 운전 시 생기는 입력 파워 리플의 문제점을 해결하기 위한 일정 파워 공급 방법을 제시하며 이를 통해 운전영역에 따른 적절한 운전 방법의 선택을 제시한다.


(게재일: 2017.07.04)
최근 통신 기술의 발달과 대용량화에 의하여 UPS장비를 모듈화하여 용량 증설 시 모듈을 추가로 설치하는 모듈형 UPS의 수요가 증가하고 있다. 모듈형 UPS는 용량 증설 및 수리 시 모듈 교체로 가능하고 높은 전력 밀도를 갖는 장점이 있다. 이러한 특징을 갖는 모듈형 UPS개발을 위해서는 병렬 제어가 필수이다. 본 논문에서는 저항성의 선로임피던스를 고려한 수하(Droop)제어를 이용하여 단일 모듈 33kVA를 최대 6대 병렬운전하여 총 200kVA로 동작하는 Module형 UPS의 병렬 운전기법을 제안한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 에너지저장(ESS : Energy Storage System) 기능을 갖는 1,200kVA급 모듈형 하이브리드 무정전전원장치(UPS : Uninterruptible Power Supply)에 관한 것이다. 제안한 모듈형 하이브리드 UPS는 평상시에는 무정전전원장치의 기능을 수행하면서 잉여 전력을 미리 배터리에 저장하였다가 첨두부하시 또는 전력 부족시 에너지저장 기능을 하여 전력을 조절할 수 있다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 미래 녹색에너지원으로 주목받는 핵융합에너지 개발 장치인 한국형 초전도 핵융합 연구로(KSTAR : Korea Superconducting Tokamak Advanced Research)의 가열장치인 중성입자빔(NBI : Neutral Beam Injector) 장치를 소개하고, 2016년 KSTAR 실험에서 빔 에너지 90/70/80 keV, 빔 출력 3.81 MW, 70.6초의 최대 장 펄스와 빔 에너지 95/90/90 keV, 빔 출력 5.13 MW, 10.6 초로 입사 운전한 NBI 장치 실험 결과를 정리한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 고전압 프로브 시험용 100kV, 1kW의 DC 전원장치 설계에 관하여 소개한다. 설계되는 DC 전원장치는 연속 도전모드로 동작하는 LCC 공진형 컨버터 토폴로지가 적용되며, 적용된 LCC 공진형 컨버터는 고전압 전원장치에 필연적으로 발생하는 Arc로 부터의 보호동작이 우수한 전류원 성질을 가지면서 스위칭 손실을 줄일 수 있고, 정격 부하 조건에서 고효율을 달성할 수 있는 장점을 가진다. 또한 고전압 다이오드 스텍의 기생 커패시턴스를 병렬 공진 커패시턴스로 이용함에 따라 추가적인 고전압 커패시터의 사용 없이 LCC 공진을 구성할 수 있는 특징을 가진다. 본 논문에서는 이러한 LCC 공진형 컨버터 토폴로지를 고전압 전원장치에 적용하였을 때 장점을 설명하고, 시뮬레이션 결과를 통하여 설계된 컨버터의 타당성과 우수성을 설명한다.


(게재일: 2017.07.04)
불꽃의 파장을 감지하여 화재를 감지하는 불꽃감지기는 유형에 따라 자외선식, 적외선식, 다중파장식, 복합식으로 나뉜다. 불꽃감지기의 단점으로는 다양한 오작동과 신속한 대처가 담보되지 못한다는 데 있다. 이를 해결하기 위해서 오작동에 대한 대비책과 스마트 정보통신을 활용한 연구개발이 필요하다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 양방향 브리지리스 역률 보상회로의 구동을 위해 필수적인 전류감지용 변류기 구조에 대해 연구한다. 이를 통해, 양방향 브리지리스 역률보상회로의 기존 전류감지방법들을 분석하고, 전류기의 전류감지성능을 최적화 할 수 있는 방법에 대해 연구한다. 또한, 이를 바탕으로 얻어진 변류기와 동일한 전력품질을 가지면서 실제 산업에 적용할 수 있는 양방향 브리지리스 역률보상회로용 변류기 구조 및 제어방법을 제안한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 수 kW급 이상을 위한 3상 전류원 3스위치 푸쉬풀 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 무손실 스너버를 이용하여 모든 다이오드의 ZCS 턴오프와 스위치의 ZVS 턴온 및 턴오프를 성취한다. 무손실 스너버는 작은 정격을 가지며 메인회로와 무관하게 동작하는 장점이 있다. 5kW급 시작품으로부터 제안한 컨버터의 타당성 및 성능을 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 3상 비엔나 정류기의 효율 향상을 위한 전력 반도체 소자 선정 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 비엔나 정류기의 스위칭 상태에 따른 전류 특성을 고려하여 전력 반도체 소자를 선정한다. 한 레그에서 스위칭 한 주기에 세 개의 다이오드가 사용되며 직류단 및 중성단 연결된 다이오드는 고속 스위칭을 하고 입력단에 연결된 다이오드는 라인 주파수에 맞춰 저속 스위칭을 한다. 따라서, 다이오드 동작을 고려하여 전력 반도체 소자를 선정하여 비엔나 정류기의 효율을 향상 시킬 수 있다. 제안하는 소자 선정 방법은 실험 결과를 통하여 그 타당성을 확인한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 철도 직류 급전용 싸이리스터 이중 컨버터 전력 시스템의 병렬운전 제어기법을 제안한다. 싸이리스터 이중 컨버터 전력 시스템의 병렬운전 시 발생하는 순환전류 및 전류 불균형은 제안하는 병렬운전 기법을 통해 제어가 가능하다. 또한 제안하는 제어 기법은 동일한 응답을 가지면서 출력 측 전류 센서의 제거가 가능하다. 제안하는 제어기법의 타당성은 10kW급 축소모델의 시험을 통해 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
태양광인버터는 MPPT 알고리즘, 계통연계 알고리즘 및 단독운전 알고리즘이 동시에 동작하고 있어 제어기를 설계하는데 있어 고려해야 하는 여러 가지 요소들이 존재한다. 태양광 인버터의 제어기를 설계하는 데 주요한 고려요소를 설명하고 제어기 설계 예를 보인다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 단상 3레벨 PFC 컨버터에 적용하는 두 가지 모듈레이션 기법에 따른 시스템 효율 및 스위치 발열을 비교하고, 열해석 시뮬레이션을 통한 열 분포에 대한 결과를 기반으로 적절한 방열기법 모색을 위한 근거자료를 제시한다. 제안하는 모듈레이션 기법을 통해, 주 스위치인 SiC MOSFET의 도통손실을 저감하여 시스템 효율을 향상시키며, 스위치에 발생하는 열을 저감시킨다. 앤시스 열해석 시뮬레이션을 통해 이를 확인하고, 실험을 통해 검증한다. 정격부하(5kW)에 대해 약 의 스위치 온도저감이 이루어졌으며, 전 부하(0.5kW ~ 5kW)에 걸쳐 약 1%의 효율이 향상되었음을 실험을 통해 확인하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 친환경자동차의 보급이 활성화됨에 따라 필수적으로 확보되어야할 전기안전성을 평가하기 위한 장비개발에 관한 것으로, 기존 장비의 문제점과 효율성을 개선하기 위하여 국제기준에 적합한 통합형 평가장비를 개발하였다. 본 연구를 통하여 개발된 제품을 공인 시험기관에서 성능을 검증하였으며, 검증결과 친환경자동차의 정격에 적합한 측정 장비의 사양을 갖는 것을 확인하였다.


(게재일: 2017.07.04)
수도권 부하의 집중과 원거리 발전단지 위치는 우리나라 전력전송의 문제점이며, 전압형 HVDC 적용이 전력전송 문제의 대안이 되고 있다. 초기투자비가 높은 전압형 HVDC 사업의 경제적 타당성 확보의 방법은 기존 시장접근법의 부가가치 편익반영 외에 다른 각도의 다양한 편익산정법의 제안이 필요하다. 본 논문에서는 전압형 HVDC 사업 타당성 확보를 위한 피해비용저감방식의 다양한 편익을 도출하고 경제적 타당성을 제시하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 태양광 시스템에서 최대 전력점을 추종하기 위해 듀티 제어와 전류제어를 이용한 두 가지 제어 기법이 적용된 P&O 방식 기반의 MPPT 알고리즘을 구현하였다. 듀티 제어를 이용한 MPPT의 경우에는 P-V 특성곡선을 이용한 방식으로, 태양광 시스템에서 발전되는 전력과 전압의 현재값-이전값을 비교하여 컨버터 듀티 변화를 통해 최대 전력점을 추종하도록 제어하였다. 전류제어 방식은 전력과 전류의 현재값-이전값을 비교함에 따라 전류 지령치를 생성하고, PI 제어기를 통해 컨버터 전류를 제어하는 알고리즘으로써 P-I 곡선의 특성을 이용하였다. 두 가지 제어기법을 시뮬레이션을 통해 구현하고 제어특성을 분석하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multilevel Converter; MMC)의 스위칭 손실을 줄이기 위한 모델 예측 제어 (Model Predictive Control; MPC) 방법을 제안한다. 제안된 방법은 지령 상 전압과 상 전류를 이용하여 매 샘플링 시점 마다 전류가 크게 흐르는 구간 동안 서브모듈의 스위칭 동작을 클램핑 시키는 옵셋전압을 계산한다. 제안된 방법의 스위칭 손실 저감 효과는 기존의 방법과의 손실 데이터 비교를 통하여 검증되었다.


(게재일: 2017.07.04)
전기이중층 Capacitor는 대전력을 쉽게 충방전할 수 있는 전력저장장치로 순간전압강하 보상장치, 정전대책장치, 회생전력 흡수장치 등 적용하는 범위가 광범위하게 확대되고 있다. 전기이중층 Capacitor의 산업용 응용분야로서 제어회로 전원에 많이 사용되고 있는 ATX 전원의 Backup소자로서 전기이중층 Capacitor를 적용하고 있다. 본고에서는 ATX 전원에 전기이중층 Capacitor M-CAP을 응용한 사례를 소개하고자 한다.


(게재일: 2017.07.04)
디지털 계측기는 전압 또는 전류 한주기에 대하여 여러 번 샘플링 하여 실효치를 구하고 위상은 전압영점에서 카운터를 시작하여 전류 영점에서 그 카운터의 값에 의해 전력을 구하는 것이 일반적이다. 그러나 계측대상 주파수가 샘플링 주파수와 유사한 경우 사실상 전력 계측이 불가능하게 되는 취약점을 안고 있다. 따라서 본 논문에서는 계측대상 주파수가 샘플링 주파수와 유사한 경우 샘플링 시프트 기능을 사용하여 계측하는 정규화 기법과 이를 이용하여 DFT를 사용하여 각 차수의 고조파 성분을 분석할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 또한 제안된 방식을 Psim을 이용한 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
신재생 에너지를 포함한 마이크로그리드가 활성화 되면서 한 장소에 DC 전력과 AC 전력이 혼재하여 서로 연관이 되는 경우가 빈번히 발생하고 있다. 이 경우 PMS(Power management system) 측에서 AC 전력뿐만 아니라 DC 전력에 대한 정보요구가 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 AC 전력 및 DC 전력을 동시에 계측할 수 있는 마이크로 그리드용 원격 전력계측기를 개발하여 그 성능을 검증하였다. 또한 전력계 사용 시 결선방식과 전류 상을 자동으로 인식하는 방식을 제안하여 일반인도 쉽게 전력계측을 할 수 있는 알고리즘을 제안하였다.


(게재일: 2017.07.04)
최근 수요관리를 통한 '효율적인 전력수급' 패러다임이 한창 이루어지고 있으나 신재생에너지원과 Time-shift가 가능한 ESS와 같은 최신 신설 장비를 이용한 전력운용이 대부분이다. 그러나 추가전력 설비 구축 없이 비상발전기 전력으로 에너지 수급에 적극 활용한 방안이 필요하다. 본 논문에서는 기존 비상발전기를 이용한 적극적인 전력수급이 가능한 발전기 계통연계를 위한 싱크로나이즈 시스템을 개발하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 철도 차량 구동용 IPMSM 제어를 위한 속도 영역별 PWM 알고리즘을 제안한다. 철도 차량의 고속영역 제어는 인버터 전압 이용률을 최대화 할 수 있는 1-Pulse 제어 기법이 요구된다. 그러나, SPWM을 이용한 비동기 1-Pulse 제어는 출력 전류의 불균형을 초래한다. 따라서, 고속영역 제어를 위해 동기화 시킨 후 SPWM을 이용한 1-pluse 제어는 필수적이다. 본 논문에서는 비동기 모드로 제어를 시작하여 과변조 영역 이전에 지령 전압과 삼각파 주파수를 동기화 시킨 후 고속 영역운전을 하는 PWM 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 시뮬레이션으로 검증한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 기존의 배풍기 효율을 높이고 크기를 줄이기 위해 임펠러의 속도를 높이는 설계에 관한 연구다. 임펠러 속도는 5500rpm으로 증가시키고 크기는 320mm에서 250mm로 줄였으며 효율과 최대 풍량을 향상키기기 위해 임펠러의 Hub/Tip 비율을 줄이며, 날개각도에 변화를 주는 방식을 제안한다. Hub/Tip 비율이 줄어들면 유량이 통과하는 면적이 넓어지게 되는 효과를 얻게 되고, 임펠러 중심거리에 따른 날개 각도를 변화시키면 풍압과 풍량이 달라지는 효과를 얻게 되어 동일한 rpm으로 회전하는 배풍기의 효율을 높일 수 있다. 설계된 구동용 SRM과 임펠러의 설계에 따른 운전 특성을 시뮬레이션을 통해 해석하고자 한다.


(게재일: 2017.07.04)
유도가열은 전자기 유도현상을 이용하여 금속체를 직접 가열하는 방식이므로 높은 변환 효율로 전기에너지를 열에너지로 변환시킬 수 있다. 현재 널리 사용되고 있는 단조용 유도 가열 전원 장치는 주로 위상제어 정류기를 이용한다. 하지만 입력단의 저 역률 및 입력전류 THD가 높은 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 이러한 단점을 보안하기 위한 3상 다이오드 정류기와 벅 컨버터를 사용한 고 역률 유도가열 전원 장치를 제안한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 대용량 배터리 모듈이 병렬 연결되어 있는 에너지 저장장치 시스템의 초기 기동 조건시 투입 초기의 전류를 추정할 수 있는 방법을 제시한다. 제안된 방법은 배터리 모듈을 구성하고 있는 리튬 배터리 모듈의 단자 전압 및 배터리 모듈 저항 데이터를 이용하여 병렬 연결하고자 하는 배터리의 전류를 예측하는 방법으로써 배터리 모듈의 기동 투입 가능여부 등 온 오프 시퀀스 로직에 적용할 수 있다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 인덕턴스가 작은 BLDC 전동기에서 상전환 시에 나타나는 토크 리플을 저감하는 기법을 제안한다. BLDC 전동기의 홀센서 신호전환 시점에서 상전류를 예측하고 이 전류가 지령치에 미치지 못할 경우 지령전류를 보정하여 스위칭의 듀티비를 새로 계산한다. 제안된 기법은 실험으로 검증된다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 역방향 매트릭스 컨버터를 이용한 분산 발전시스템의 입력 전압 불평형 발생 시, 전류 왜곡 저감을 위한 제어 전략을 제안한다. 분산 발전 시스템을 위한 역방향 매트릭스 컨버터는 발전기의 전력을 계통으로 전달하기 위해 사용된다. 발전기에서 불평형 전압이 발생되는 경우, 역방향 매트릭스 컨버터의 입출력 전류에 왜곡이 발생한다. 정상분 및 역상분 전압, 전류를 이용한 제안하는 제어 전략을 통해 역방향 매트릭스 컨버터의 입출력 전류의 왜곡을 저감할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 제어 전략의 타당성을 검증한다.


(게재일: 2017.07.04)
이 논문은 스위칭 주파수의 자속을 사용한 무선 전력 전송방법을 제안한다. 제안된 시스템의 수신단은 정류기를 사용하지 않고 유도된 전압과 같은 주파수의 스위칭을 하며 다른 위상으로 코일에 전압을 인가하여 필요한 만큼의 전력을 (송)수신한다. 이와 함께 전원단과 수신단의 코일에 흐르는 전류가 전기기기의 구동 목적으로도 쓰일 수 있도록 저주파의 평균 전류 지령을 각각 수행할 수 있는 PWM 방식을 제안한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 HVDC컨버터의 사이리스터 밸브 시험용 STC(Synthetic Test Circuit)의 전류원 특성을 개선하기 위한 제어기법을 제안한다. 기존의 저전압-대전류 회로의 보조스위치를 이용하여 사이리스터 밸브의 턴-오프 시 전류 하강 시간을 턴-온 시 전류 상승 시간과 유사하게 제어한다. 제안하는 기법에 대해 설명하고, 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 전력 반도체 스위치를 기반으로 한 새로운 구조의 단상 FCL (fault current limiter) 토폴로지를 제안하였다. 제안된 회로는 정상상태 동작 시 손실이 매우 작지만 고장이 발생했을 때 빠른 속도로 증가하는 고장 전류를 효과적으로 제한할 수 있고 기존 FCL과 비교하여 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. 또한 제안하는 토폴로지는 PSIM 시뮬레이션을 통해 성능 및 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 무선전력전송 시스템이 전 부하 영역에서 ZVS (Zero voltage switching)하기 위한 LCCL-S 토폴로지 입력 인덕턴스 최적 설계 방법을 제안한다. 결합계수 및 부하에 따른 입력전류를 분석하고, 설계 조건을 도출한다. 도출한 설계조건을 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증한다.


(게재일: 2017.07.04)
송전선 감지 체계를 위한 효율적인 전력 공급 장치를 제안한다. 이전에는 무시하였던 2차측 부하에 의한 영향을 고려하여 에어 갭이 없는 코어를 사용할 수 있음을 확인하였고 이를 통해 훨씬 큰 전력을 추출하였다. 분석을 통해 새로운 설계 가이드 또한 제시하였다. 실험을 통해 제안한 방식의 성능을 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 향후 기후환경 변화에 따른 전력변환장치의 특성을 분석하기 위해 전력용 스위치 MOSFET(K3878)를 더블펄스 테스터를 사용하여 턴 온, 오프 손실을 분석하였다. 온도가 증가할수록 스위치의 기생성분들의 변화하기 때문에 밀러턴온 등 원치않는 스위칭으로 인해 사고가 발생할 우려가 있다. 이에 대해 온도에 따른 스위칭 손실을 비교하고, 전력변환장치에 적용하고자 한다.


(게재일: 2017.07.04)
전기자동차 보급 확대로 인해 2018년부터 전 세계적으로 폐배터리가 다량으로 배출될 것으로 예상되어 폐 배터리를 에너지저장장치(ESS)로 재활용하는 방안이 연구되고 있다. 하지만 배터리간 규격이나 수명, 상태의 차이가 존재하기 때문에 셀밸런싱 시스템이 필수로 요구된다. 기존에는 이러한 시스템으로 직렬형 시스템을 채용하고 있지만 모듈화나 신뢰성 등 시스템이 요구하는 조건을 만족시키기 어렵다. 이에 따라 본 논문에서는 기존 시스템과 차별화 된 분산 충 방전 병렬 시스템을 제안하고 그에 사용되는 전력조절기를 소개하고자 한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 전동기를 구동하는 인버터 출력단에 있는 LC필터의 공진현상을 피하기 위한 능동감쇠 방법을 제안하였다. 기존의 방법들은 추가적인 센서 혹은 복잡한 신호처리를 필요로 한다. 이에 비해 제안된 방법은 기존의 방법과 달리 샘플링 주파수를 변경하여 추가적인 제어 없이 공진 문제를 해결한다. 제어 시스템이 특정한 조건을 만족하는 경우, 샘플링 주파수를 공진 주파수와 일치시켜 공진 전류를 Aliasing된 형태의 저주파수 성분으로 계측한 후, 이를 통해 시스템의 안정성을 확보하여 공진현상을 억제한다. 이산 시간(discrete-time)에서의 모델링을 통해 제안된 방법의 안정성 여부를 확인하였고, 최종적으로 실험을 통해 제안된 능동감쇠 방법의 유효성을 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 계통 연계 단상 인버터의 양방향 모드 전환을 위한 새로운 제어 기법을 제안하였다. 일반적으로 DC 측과 AC 측 사이의 전력 흐름은 d-q 동기 회전 좌표계에서 계통 연계 인버터의 전류 지령치에 의해 제어된다. 따라서 전력 흐름의 방향이 변경되면 전류 지령치를 반전하는 것이 일반적이다. 그러나 전류의 급격한 변화를 초래하고 과도상태가 길어지는 등 AC 측의 전력 품질을 악화시킨다. 따라서 본 논문에서는 동기 회전 좌표계에서의 원활한 모드 전환을 위한 향상된 제어 기법을 제안한다. 이론적 분석과 시뮬레이션 결과로 제안된 제어 기법의 타당성을 입증한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 기술해설은 일본의 표면 처리 학술지인 표면기술(表面技術) (2013년, 64권 2호)에 게재된 'Eh-pH 도표의 표면기술에의 응용'이라는 제하의 총 6편의 논문으로 구성된 소특집 중 두 번째인 '전위-pH 도표를 이용한 금속 나노입자 형성 프로세스 구축' 논문을 소개한 것으로서, 원문을 읽고 싶다면 표면기술(表面技術)을 참조하길 바란다.

This article introduces how to use potential-pH diagram for the formation of metallic nanoparticles, based upon the data obtained from the experiments. It is important to measure the values of equilibrium potentials of the reactions for the use of potential-pH diagram in aqueous and non-aqueous solutions. This article includes how to obtain the potential-pH diagrams in solutions containing particles and in non-aqueous solutions.

(게재일: 2017.04.30)
최근 도심지에서 자주 발생하는 지반함몰 문제는 사회적 문제로 대두되고 있으며, 지반함몰에 대한 시민들의 우려는 증가하고 있다. 그에 비해 지반함몰 발생 메커니즘에 대한 이해는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 모형실험을 통해 다양한 지하수 조건에서 지하수와 토사가 동시에 유실될 때의 지반함몰 발생 메커니즘을 평가하고자 한다. 실험을 통해서 밝혀진 지반함몰 메커니즘의 주요 인자는 지하수 흐름 방향, 유출부위 주변 수두차, 지중 공동 유지를 위한 지반 내 강도 등이다. 첫째로 지하수와 토사가 동시에 유실될 때 토사의 유실은 지하수 흐름 방향을 따라 발생하며 이는 지중 공동 생성 및 공동 확장 방향을 결정짓는 요소임을 확인했다. 둘째로 지하수 및 토사가 유실되는 위치 주변의 수두차가 높아질수록 지반함몰 발생 속도가 급격히 빨라지는 것이 실험적으로 확인되었다. 마지막으로 지중 공동 확장으로 인해 최종적으로 갑작스런 붕괴를 일으킬 수 있음이 확인되었다.

Recently frequent occurrence of ground subsidence cases has become social issue, and people's concern on this problem has been growing accordingly. Meanwhile, understanding on the mechanism of ground subsidence formation is not enough. Therefore, this study aims for evaluating formation mechanism of ground subsidence under various groundwater conditions through model test when groundwater and soil are leaked together. Major factors found through model tests are direction of groundwater flow, head difference around the leakage point, and strehgth of the ground to support the underground cavity. Firstly, direction of groundwater flow has an influence on the direction of cavity expansion and ground collapse. Secondly, it is observed that the speed of ground subsidence formation increases as the head difference increases. Lastly, the expansion of the cavity can eventually lead to a sudden collapse.

(게재일: 2017.06.30)
대규모 불연속면의 굴곡도는 암반의 안정성을 판단하는 중요한 요소 중 하나이다. 그러나, 주로 실시하는 불연속면의 굴곡도 측정시험은 대형암반의 작은 코어를 채취하여 채취한 작은 코어의 굴곡도에 계수를 사용하여 대형 암반의 굴곡도를 환산하고 있다. 이러한 점을 보완하고자 3D Laser Scanner를 사용하여 대규모 불연속면의 굴곡도를 직접 측정하는 방안에 대해 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 3D Laser Scanner를 이용하여 실제 X,Y,Z의 좌표를 가지는 3D 모델을 구축하였고, CAD 프로그램을 사용하여 대규모 불연속면의 굴곡도를 산정한 데이터와 현장에서 Disc-Clinometer로 측정한 Data 결과를 비교 분석 하였다. 그 결과 Mean Dip과 Mean I 측정결과 모두 이내로서 측정 장비의 기계오차 사이에 속 하기 때문에 3D Laser Scanner를 이용한 데이터 취득 및 분석은 기존의 조사법을 보완할 수 있는 효율적이고 신뢰성 있는 조사법이라고 분석되었다.

The waviness of Large Discontinuity rock is the one of important elements that judges the stability of rock slope. When the waviness of large discontinuity is measured in the field, there are many limitations Therefore this research was carried out to measure waviness of large rock discontinuities using 3D laser scanner to supplement this problem. This research established one 3D model that actual X, Y and Z coordinates through the integrated data gained from one that calculates waviness of base lock using CAD program was compared and analyzed to that of disc-clinometer. As its results, the high reliability of results could be recognized as it belongs to mechanical tolerance and the results belong to the measured values of Mean DIP and Mean are all within . So, the investigation method of waviness of large discontinuity rock face using 3D laser scanner was verified as more prompt, effective and reliable method than conventional direct site measuring method.

(게재일: 2017.06.30)
본 연구에서는 2축의 태양추적장치에 프레넬 렌즈를 장착한 fiber-optic 설비형 자연채광시스템의 효율성에 대하여 이론적 분석을 수행하였다. ECOTECT와 RADIANCE를 기반으로 시뮬레이션 모델을 개발하여 다양한 조건하에서 자연채광 시스템뿐만 아니라 형광등을 이용한 인공조명에 대한 실내 조도분석과 함께 실측 데이터와의 비교연구를 수행하였다. 형광등을 이용한 실내조명의 경우, 평균조도는 사무실 실내 조도 기준을(KS A 3011 일반 사무실 [G]등급[300-400-600lux]) 충분히 만족하는 결과를 보여주었다. 한편, 디퓨져를 사용한 자연채광시스템의 경우도 사무실 실내 조도 기준을 넘는 것으로 나타났다.

This paper deals with the effectiveness of a fiber optic solar lighting system that uses a Fresnel lens mounted on a two-axis solar tracker. A series of comparative analyses were made concerning its performance as compared to fluorescent lighting by using a simulation model based on ECOTECT and RADIANCE as well as referring to actual data. ECOTECT was used to model the test room (space) while RADIANCE was used for its indoor lighting conditions (environment). It was found that the average indoor light levels of fluorescent lighting fully satisfy the KS standard (KS A 3011, general office, class [G]: 300-400-600lux) whereas those of the solar lighting with light diffusers depends on the occlusion factor of roller shades installed on the south window.

(게재일: 2017.03.31)