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본 논문에서는 Buck type의 3상 AC/AC 초퍼를 이용한 3상 voltage sag compensator를 제안한다. 제안된 회로는 sag보상 동작 시 사용된 변압기의 누설리액턴스가 3상 PWM Buck AC/AC converter에 미치는 영향이 작아 동작효율이 높고, sag가 발생하지 않은 상태일 때 입력과 출력이 절연되는 장점이 있다. 본 논문에서는 제안된 회로의 동작 및 특성을 설명하고, 타당성을 입증하기 위해 PSIM으로 시뮬레이션 하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 Active Power Filter (APF)에서 고조파 전류 보상을 위해 널리 사용되는 Repetitive 제어기의 구현방식을 비교한다. 샘플링 주파수가 높을수록 고조파 보상능력이 증가되는데 기존 Repetitive 제어 방식을 디지털 Canonical 형태로 표현하게 되면 낮은 샘플링 주파수를 가지는 시스템에서는 문제가 없으나 샘플링 주파수가 높은 경우에는 계산시간이 줄어들어 제어기가 정상동작을 하지 않게 된다. 따라서 본 논문에서는 높은 샘플링 주파수에서도 제어기 동작이 가능한 디지털 Repetitive 제어기 구현에 대해 제안하고 5kW Active Power Filter 시제품을 통해 제안한 방식의 우수성을 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 3레벨 NPC 인버터의 전원전압변조 방식을 이용하여 넓은 변조 지수에서 제어 가능한 간단한 중성점 제어 방법을 제안하였다. 제안한 제어 방법은 전원 전압 변조방법을 이용한 중성점 균형 계수와 정확한 옵셋 전압의 제한치를 이용하여 계산된다. 중성점 균형 계수는 전류의 극성과 상하 커패시터의 전압에 의해서 정의되어 진다. 제안된 제어 방법은 중성점 제어를 위해 공간전압 PWM과 불연속 PWM까지 동작범위를 확장하여 동작되어 진다. 제안된 방법은 넓은 변조지수에서 전원전압변조를 이용하여 공간전압 PWM방법을 쉽게 구현할 수 있다. 제안된 중성점 제어 방법의 타당성은 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 3상 IPM을 사용하여 2상 유도전동기를 위한 2레그형 인버터를 설계하였다. 3상 IPM은 6개의 스위칭 소자를 내장하고 있어서 이중 4개는 2레그형 인버터로 사용하고, 나머지 2개는 역률제어 회로에 이용할 수 있다. 이렇게 하면 하드웨어의 추가를 최소화하면서 역률제어 기능을 갖는 2레그형 인버터를 구현할 수 있다. 2레그형 인버터에서는 반드시 직류링크에 2개의 커패시터를 직렬로 연결하는데, 입력 전원의 반주기 마다 각각의 커패시터에 충방전 동작이 수행된다. 이러한 동작으로 인해 2개의 커패시터에 전압 불균형이 발생할 수 있고 커패시터 용량이 서로 다를 경우에는 이 전압 리플이 더욱 커지게 되며, 이것은 전동기에 불평형 전류를 공급하게 되어 전동기의 토크리플을 발생시킨다. 본 논문에서는 직류링크의 전압 불균형 문제가 전동기에 미치는 영향을 분석하고, 이러한 전압 불균형을 보상하여 전동기의 토크리플을 제거하고 동작특성을 개선하는 방법을 제안하며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 이를 검증한다.


(게재일: 2014.07.01)
HEV를 구동시키는 인버터 시스템은 고정 주파수로 스위칭하는 PWM(Pulse Width Modulation)방식으로 구동이 된다. 고정주파수를 이용한 PWM은 전류제어의 주기가 일정하기 때문에 디지털 화가 쉬운 장점을 가지고 있다. 하지만 그로인한 특정 주파수 부분에 고조파가 생성이 되게 되는데 이 고조파로 인해 소음이 유발된다. 하지만 이 소음을 억제하기 위해서 랜덤PWM을 사용하게 되면 전류 제어가 고정주파수로 스위칭하는 PWM에 비해서 완벽하게 되기가 어렵다. 따라서 본 논문에서는 HEV의 소음을 저감시키면서 동시에 전류제어도 가능한 랜덤PWM기반의 전류제어 방법을 연구하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 전기자전거용 충전 기능이 내장된 양방향 부스트 컨버터 기반의 DC 모터 구동 회로를 제안한다. 추가 전력 단 구현 없이 배터리 충전 기능을 내장한 양방향 부스트 컨버터 기반의 DC 모터 구동회로로써 회로 부피 및 원가 저감이 가능하고 회생충전모터의 작동을 통해 자가발전을 유도함과 동시에 안정적인 브레이크 기능 유도가 가능하다. 제안한 회로의 이론적 분석을 행하고, 모의실험을 통하여 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
태양광과 풍력발전 등 분산전원의 대용량 발전이 기존 계통에 미치는 영향이 커짐에 따라, 계통 전압의 안정적인 유지를 위해 필요한 지원이 계통에 연계되는 분산전원들에게 요구되고 있다. 특히나 Low Voltage Ride Through (LVRT) 시에는 계통에서 탈락되지 않는 것은 물론이고, 계통전압 회복을 돕기위해 무효전력을 주입해야 한다. 이러한 사고 상황에서 계통에서 탈락되지 않고 계속적인 계통지원을 위해서는 빠르고 정확한 위상 추종이 필수적이다. 본 논문은 고조파에 강인하고 응답특성이 우수한 Low Pass Notch (LPN) PLL 기법을 LVRT에 적용하여 이의 우수함을 확인한다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 배터리 충 방전을 위한 새로운 고승압 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안 회로는 하나의 회로로 양방향 스위치가 가능하게 하였다. 기존 DC-DC 컨버터는 고주파 스위칭 동작 시 손실분 저항의 증가로 승압이 어려운 문제점이 있다. 이를 위해 기존 Boost converter 회로 방식보다 승압비가 높은 회로를 제안하였다. 그리고 기존 충전회로는 10배 이상의 입 출력 강압변환 시, 낮은 duty cycle로 소자 스트레스가 높아 고 사양의 소자를 사용해야 했다. 제안회로는 충전 시, Buck converter 동작을 하면서 기존 duty cycle 보다 3배가량 높아 소자 스트레스를 줄였다. 이를 모의실험 및 실험을 통해 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 저압 직류 배전 시스템의 구성방법 중 하나인 Bipolar System을 사용할 때 서로 다른 부하용량으로 인하여 발생하는 전압 불균형 문제를 보상하는 전압밸런서와 절연형 양방향 DC-DC 컨버터가 결합된 토폴로지를 제안하였다. 제안하는 DC-DC 컨버터의 1차측은 풀 브릿지 타입, 2차측 하프 브릿지 타입의 밸런싱 회로로 구성하여 따로 밸런서 없이 DC 그리드와 태양광 발전 시스템, ESS 시스템의 연계 및 전압밸런싱이 가능하다. 이와 같은 DC-DC 컨버터를 신재생 에너지와 연계하여 저압 직류 배전 시스템의 분산 전원으로 구성하였고, 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
3상 4선식 인버터에서 불평형 부하는 중성선 전류를 증가시키고, 이는 직류링크 전압 불 평형을 야기한다. 이러한 이유로, neutral leg을 추가하여 불평형 부하에서 중성선전류와 직류링크전압 불평형을 제어방법이 제안되었다. 본 논문은 상태궤환제어를 이용하여 중성선전류와 직류링크전압 불평형을 제어하는 neutral leg 제어기설계 방법을 제안한다. 제안한설계 방법은 neutral leg의 파라미터 변동에도 우수한 특성을 가진다. 시뮬레이션을 통하여 본 논문이 제안한 제어방법의 타당성과 실효성을 증명한다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 3상 인버터에서 직류단 션트 저항을 이용하여 전류를 복원하는 새로운 기법에 대하여 제안한다. 직류단 션트 저항을 이용하여 전류를 측정할 경우, 전동기의 구동에 따른 지령 전압 벡터의 변화에 따라 SVPWM 헥사곤 내부에는 전류의 측정이 불가능한 영역이 존재한다. 기존의 방법들은 지령 벡터가 전류 측정이 불가능한 영역에 위치할 때, 스위칭 패턴에 변화를 주는 방법들을 이용하였다. 그러나, 이 기법들은 스위칭 패턴을 바꾸기 때문에 소음 및 전류 왜곡의 원인이 된다. 본 논문에서는 스위칭 패턴의 변화 없이 전류를 추정할 수 있는 새로운 기법을 소개한다. 제안된 알고리즘의 효율성은 실험적 결과를 통해 증명한다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 직류 마이크로그리드 시스템에서의 분산 에너지 저장장치 시스템을 위한 제어 알고리즘을 제안한다. 각 에너지 저장장치의 전력 분배를 위해 state of charge (SOC)와 배터리 노화에 따른 용량 변화를 고려한 적응 드룹 제어 방식을 제안한다. 각 에너지 저장장치의 SOC에 따라 오프셋 전압을 변화시킴으로써 각 에너지 저장장치 간의 SOC 밸런싱을 유지한다. 또한, 에너지 저장장치의 용량 변화에 따라 드룹 기울기 변수를 변화시켜, 노화에 따른 전력 분배를 유지하도록 한다. 48V 직류배전 시스템의 시뮬레이션을 통해 제안된 제어방법을 검증한다.


(게재일: 2014.07.01)
IEC 60364에서 규정하는 접지방식 중 IT접지시스템은 접지극에서의 전식문제가 없으므로 DC배전계통에 가장 적합한 것으로 전망되고 있다. 그러나 IT접지시스템의 장점을 확보하기 위해서는 운전 중인 전력선의 절연상태를 지속적으로 감시할 필요가 있으며, IEC61557은 IT접지환경에서 전력선의 절연상태를 감시하는 활선절연저항감시장치(Insulation Monitoring Device; IMD)를 설치할 것을 규정하고 있다. 본 논문에서는 활선상태인 전력선의 절연 저항을 모니터링 함으로써 IT 접지시스템의 안정성을 증진시킬 수 있는 활선절연저항감시장치를 개발하고 성능을 검증한다.


(게재일: 2014.07.01)
3상 독립형 인버터의 비대칭 출력 전압은 부하의 불평형에 의하여 야기되며 암 단락을 방지하기 위한 데드타임은 출력 전압에 비선형적인 특성을 발생시킨다. 인버터가 불평형부하 구동 시 3상 출력전압은 불평형의 홀수배 고조파를, 동기좌표계 상에서 dq전압은 서로 크기가 다른 짝수배 고조파를 발생시킨다. 본 논문에서는 불평형부하에 따른 불평형 출력 전압을 평형으로 유지하는 동시에 공진제어를 이용하여 데드타임에 의한 불평형 고조파를 보상하는 전압제어기를 제안하였으며 10kW 용량의 독립형 인버터를 제작하여 제안한 제어기법의 타당성을 입증하였다. 실험을 통해 출력 전압의 THD는 4.3%에서 1.5%로, 불평형율은 4.3%에서 1.1%로 감소함을 확인하였다.


(게재일: 2014.07.01)
Phase Shifted PWM은 각각의 셀이 동일한 스위칭 주파수로 PWM을 수행하므로 전압지령의 크기와 관계없이 셀 간의 전력은 동일하나, 각 셀 출력 전압의 위상이 다르므로 무부하 운전이나 부하의 급변동 시 발생하는 회생이 특정 셀에 집중되고 전압지령과 실제 출력전압 사이의 위상 차이가 존재하는 단점을 가지고 있다. 반면 기존 Level Shifted PWM은 전압지령의 크기에 따라 각 셀 간의 스위칭 조건이 다르고 동일 전력 분배가 되지 않는 문제를 가지고 있어 이를 개선하는 Level Shifted PWM 방법에 대해서는 이미 연구가 진행된 상태이다. 본 논문에서는 제어기가 분산화된 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 각 셀의 스위칭 조건을 동일하게 유지하는 Level Shifted PWM을 적용하기 위해서 전압지령을 보정하는 방법을 사용하였고 시뮬레이션과 시험을 통해 제어기가 분산화된 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 적용 가능함을 증명하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 PFC (Power Factor Correction)와 절연형 DC-DC 컨버터의 2단 구조를 갖는 가전제품용 저전압 시스템의 효율을 분석하며, 이에 따른 Buck 및 Boost PFC 토폴로지와 절연형 DC-DC 컨버터 효율 및 설계 차이점을 비교한다. PFC 구조에 따른 각 시스템의 역률 규제 만족 여부와 시스템 효율을 이론적 해석 및 시뮬레이션을 통해 검증한다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 리튬-이온 배터리의 OCV 예측기법에 대해서 제안하였다. OCV는 배터리의 SOC를 추정할 때 중요한 정보이다. 하지만, 정확한 OCV를 측정하기 위해서는 최소 30분 이상의 휴지시간이 소요된다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문은 이런 단점을 해결하기 위해 OCV 예측기법에 대해서 제안하였다. 제안한 OCV 예측기법의 타당성은 배터리 모델의 OCV와 예측된 OCV를 비교하는 시뮬레이션 통해 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
최근 대용량 PCS(Power Conditioning System)는 신재생에너지, 에너지저장장치 등의 다양한 산업 분야에서 수요가 증가하고 있다. 본 논문에서는 신재생에너지 분야에서 대용량 시스템으로 발전용 에너지원으로 사용되는 2.8MW 연료전지 시스템의 수랭형 PCS 개발을 위하여 수랭식 IGBT Stack 및 냉각 장치를 설계, 제작하여 열적 안정성을 실험을 통하여 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 모듈러 멀티 레벨 컨버터 시스템에서 직류단과 레그 사이에 흐르는 순환 전류의 고조파 성분을 억제하기 위한 전류제어기들의 성능을 분석한다. 비례 적분 제어기, 공진 제어기, 반복 제어기의 성능을 PSIM 시뮬레이션을 통해 비교 분석한다.


(게재일: 2014.07.01)
기존 대용량 전원 회로는 상용 전원 조건에서 AC Line 입력 전류가 높아져 누전기가 차단되는 문제가 있다. 그 뿐만 아니라 입력 전류가 높아지면 기존 전력 설비 용량이 부족한 경우가 발생하여, 전력 설비 교체 등 공사의 필요가 있다. 따라서 기존의 전력 설비를 그대로 이용하면서 단상 AC 전원의 허용 한계를 넘는 대용량 전력을 구동할 수 있는 방안을 제안한다. 역률개선회로에 전력 제한 기능을 구현하여 입력 전류를 제한하는 방법과 부족한 전력을 배터리 충/방전 회로를 이용해 보충하는 방안을 제안하며, 제안된 회로의 분석을 수행하고, 1.2KW 급 시작품을 이용한 실험적 분석을 통해 그 가능성을 검증한다.


(게재일: 2014.07.01)
이 논문은 본 논문에서는 고효율 통합컨버터(OBC/LDC) 전력회로 개발을 제안한다. 차량용 충전기의 고밀도화와 고효율화 기술을 개발함으로써 EV/PHEV용 고성능 단방향 충전기 기술의 확보를 목표로 하며 LDC와 통합을 할 수 있는 기본 구조를 제시 한다. 또한 본 논문에서는 충전기의 고효율화와 LDC와의 통합에 적합한 회로 구조를 연구하며 DC/DC 컨버터의 연구에 집중 하였다. 신규전력구조 개발을 통한 충전 효율 상승 및 LC공진을 통한 낮은 손실을 갖는 공진형 전력회로 개발을 제안하며 전력변환기의 Digital 제어회로와 Power stage 고효율화 연구를 통한 OBC/LDC 통합 구조개발을 제안한다.


(게재일: 2014.07.01)
분산형 전원 시스템과 마이크로그리드에 대한 관심이 증가함에 따라 다수의 병렬 컨버터의 제어가 중요한 이슈가 되었다. 가장 보편화된 분산 전원의 제어 방법 중 하나는 드룹 방식을 이용한 분산형 제어이다. 다중 전원이 연결된 버스의 전압 품질을 향상시키기 위해 본 논문에서는 드룹 제어에 의한 전압 변동을 해결하기 위한 방법이 제안되었다. 제안된 개체 기반의 전압 회복 기술은 모듈 간 통신을 최소화하는 한편 자율적 운용 특성을 유지한다. 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해 제안한 방법을 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
듀얼 액티브 브릿지 컨버터는 고전력 전달에 유용한 절연형 양방향 컨버터이다. 듀얼 액티브 브릿지 (DAB) 컨버터의 가장 간단한 제어 방식은 고주파 변압기의 일차단과 이차단의 위상 차이를 통해 전달 전력을 제어하는 위상천이변조 (PSM) 방식이다. 그러나 위상 변동 방식을 이용하면 경부하 상황에서 소프트 스위칭이 이루어지지 않으며 순환 전류 또한 크게 발생하여 변환 효율이 낮아지게 된다. 본 논문에서는 위상 및 듀티가 변동된 컨버터의 최적 동작점을 파악하기 위한 DAB 컨버터의 운용 특성 연구를 수행하였다. 컨버터의 위상과 듀티에 따른 동작 파형, 경계 조건, RMS 전류, 소프트스위칭의 여부 등이 분석되었다.


(게재일: 2014.07.01)
화석연료의 고갈이 진행됨에 따라 그 대안으로 신재생 에너지에 초점이 맞춰지고 있다. 신재생 에너지 발전의 중요성이 대두됨에 따라 계통연계형 인버터의 중요성 역시 부각되고 있으며 이에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 여러 연구 중의 하나로 멀티레벨 인버터를 들 수 있는데, 이는 2-레벨 인버터와 비교했을 때, 동일한 스위칭 주파수에서 출력전압 및 전류의 고조파 성분을 크게 줄일 수 있다는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 NPC 3-레벨 인버터를 이용하여 태양광 발전 시스템을 구성하고, 결과를 확인하였다.


(게재일: 2014.07.01)
계통 연계형 3상 인버터는 계통과 연계 운전을 위해 전력 계통과 동기화시키는 PLL 알고리즘을 사용하게 된다. 본 논문에서는 정상분 전압을 추출하는 PLL 사용을 전제로 계통 전압의 센싱 옵셋이 발생한 경우 PLL 알고리즘을 안정적으로 동작시키기 위한 PLL 보상 방법을 제안한다.


(게재일: 2014.07.01)
전력망과 전기자동차 배터리를 연계하여 양방향으로 전력을 송전하는 V2G(Vehicle to Grid) 시스템은 충/방전 시 AC/DC PWM 컨버터와 양방향 DC/DC 컨버터를 사용한다. 기존 V2G 시스템은 컨버터에 충전 지령과 방전 지령을 줄 때, 전기요금과 배터리의 용량만을 고려하여 지령을 주었다. 본 논문에서는 배터리의 열화특성을 비용으로 나타내고 전기요금과 배터리의 용량을 같이 고려하여 OPEX(Operating Expenditure)로 나타냈다. 또한 사용자의 입장에서 최적의 OPEX를 구하는 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 발생전압이 충전전압보다 높은 경우는 Buck 컨버터로 동작하고 발생전압이 충전전압보다 낮은 경우 Boost 컨버터로 동작하는 모드 자체를 독립적으로 구현할 수 있는 새로운 형태의 DC-DC 컨버터를 제안함으로서 시비율 변화를 줄여 인덕터의 전류 리플을 줄임으로서 효율을 개선하고자 한다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 분산전원의 출력여부와 상관없이 계통연계지점의 (PCC : Point of Common Coupling) 전압제어를 위한 새로운 알고리즘을 제안한다. 또한, PCC전압이 불평형을 포함했을 때에도 분산전원이 PCC 전압유지를 위한 보상을 할 수 있음을 제안한다. 이를 구현하기 위해 분산전원은 전압유지를 위해서는 무효분 전류를, 불평형 보상을 위해서는 역상분 전류를 이용한다. PSIM 시뮬레이션을 통해 이를 증명하였다.


(게재일: 2014.07.01)
전력전자와 마이크로프로세서 등 많은 기술들이 포함된 전력전자시스템을 조금이나마 쉽고 빠르게 개발할 수 있도록 NI(National Instrument)사의 LabVIEW를 활용해 C언어나 VHDL의 복잡함을 GUI로 쉽고 빠르게 프로그램하고, GPIC(General Purpose Inverter Controller)를 이용하여 전력전자 시스템 중 3상 인버터를 구동할 수 있음을 보인다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 단상 계통연계형 컨버터의 전원 위상각을 추종함에 있어 필수적인 전압 센서의 옵셋 오차에 대한 영향을 분석하고 이를 검출 및 보상하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 전원전압 측정에 따른 옵셋 오차는 전원 주파수의 1배 맥동을 야기하여 전원 위상각이 왜곡된다. 왜곡된 전원 위상각에 의한 좌표변환시 동기 좌표계 dq축 전류에 전원 주파수 1배의 맥동을 야기하며 이는 계통측 상전류에 직류성분과 전원 주파수 2배의 고조파 성분을 발생시키게 된다. 따라서, 본 논문에서는 전원측정시 야기되는 옵셋 오차의 영향을 분석하고 이의 검출신호로 전원 위상각 제어기의 적분출력을 선정하였다. 또한 RMS(Root Mean Square) 기법을 이용하여 옵셋 성분을 검출 및 보상하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 성능은 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
태양광 발전용 AC-모듈에서 발생하는 전력 디커플링을 위해 사용되는 대용량 전해 커패시터는 시스템의 신뢰성을 감소시키므로 최근 보조회로를 이용한 디커플링 기법이 연구되고 있다. 하지만 디커플링 회로의 제어기 오차와 시스템의 효율이 고려될 경우, 태양광 패널에 전력 맥동이 존재하게 되고 이는 인버터 출력 전류를 왜곡시키는 원인이 된다. 본 논문에서는 제어기 오차와 시스템 효율을 고려하여 발생하는 전력 맥동에 대해 분석하고, 이를 저감시키기 위한 전류 왜곡 보상 기법을 제안하였다. 이를 PSIM 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 전기자동차용 양방향 인터리브드 전류원 공진형 컨버터를 제안한다. 제안한 전류원 공진형 컨버터(Current-fed Resonant Converter, CRC)를 인터리빙하여 출력 전류 리플을 이론적으로 완전히 제거함으로써 출력필터의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 부하에 관계없이 스위치와 다이오드가 전 부하영역에서 ZCS 턴온 및 턴오프가 가능하여 스위칭 손실이 작은 장점이 있다. 2kW급 시작품을 제작하여 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
기존 Induction Heating(IH) 인버터의 경우, 파라미터의 변화가 매우 크기 때문에 높은 Turn-off 전류에서 스위칭 하여 전력 손실이 매우 커지는 문제점이 있다. 본 논문은 고효율 IH 인버터를 위한 공진점 추적 제어 기법을 제안한다. 기존의 IH 직렬 공진형 인버터의 경우에는 높은 Turn-off 전류를 가지고 있기 때문에 손실이 매우 크고, Heat-sink 크기가 커지는 단점이 있다. 반면 제안된 공진점 추적 제어 기법을 적용한 IH 직렬 공진형 인버터는 Turn-off 전류가 매우 낮은 상태에서 영전압 스위칭을 하기 때문에, 전력 손실이 매우 작고 Heat-sink 최소화 및 고효율화가 가능한 장점을 갖는다. 본 논문에서는 제안된 공진점 추적 제어 기법의 이론적인 특성을 분석하고 모의실험을 통해 확인하였으며, 3.6kW급 IH 직렬 공진형 인버터회로에 적용하여 실험을 통해 우수성을 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 LED 드라이버의 수명을 좌우하는 전해커패시터를 필름커패시터로 대체하기 위하여 출력맥동전류의 구형파 제어 방법을 제안한다. 출력맥동전류의 구형파 운전은 출력전류의 Peak to average ratio를 낮추어 출력커패시터의 용량을 감소시킬 수 있다. 일반적으로 전해커패시터의 1/20배의 용량 저감을 통하여 필름커패시터로 대체가 가능해진다. 본 논문에서 제안한 토폴로지는 bridgeless single-stage AC-DC LED드라이버의 구형파 전류제어에 따른 출력전류리플저감에 대한 내용을 다루었다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 인버터 독립운전모드에서의 출력 전압 제어 방식을 다루고있다. 본 논문은 계통 연계 모드와 독립 운전 모드간의 모드 절환이 가능한 계통 연계형 인버터 출력단에 비선형 불평형 부하 연결시 발생하는 출력전압 왜곡현상에 대처하기위해 기존에 주로 사용되는 PI 제어를 이용한 방식을 대신해 고정좌 좌표계 또는 abc natural 프레임 하에서 사용되는 PR 제어를 사용하여 고조파 보상을 수행하였으며 추가적으로 계통 연계 모드시 외부 PR 출력 전류 루프와 내부 PR 출력 전압 루프를 가지는 제어기를 제안하였고 이러한 제어 방식이 계통 연계 모드의 출력 전압 THD 성능개선에 효과적임과 동시에 또한 모드 변환시의 동특성을 좀더 개선할 수 있다는 점을 입증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
여러 가지 분산 발전 시스템들은 마이크로그리드의 형태를 지니고 있다. 하나의 분산 발전 시스템과 비교하여 마이크로 그리드는 더 좋은 시스템 신뢰성과 제어 적응성을 가지고 있다. 이 마이크로그리드는 계통연계모드에서 부하의 수요를 담당하게 되고, 계통 사고가 발생할 시 단독운전모드로 동작을 해야 한다. 드룹제어방식은 이 때 각각의 분산발전시스템에서의 유효전력과 무효전력 부하 sharing을 통해 안정적으로 전력을 공급 할 수 있다. 본 논문에서는 드룹제어를 활용한 100KW급 대용량 인버터 병렬 운전 시스템을 제안하였다. 그리고 P-Q decoupling을 위한 가상 인덕터를 이용하여 개선된 전력 sharing에 대해 연구하고 PSIM을 통해 이를 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 인버터 스위치의 PWM 펄스 전압에 의해 발생하는 발전기 단자의 과전압 현상을 해석하기 위해, 전력 케이블과 발전기의 고주파 모델링을 제시하고, 이에 의한 과전압 현상을 해석한다. 또한, 이 과전압 현상을 억제하기 위한 적절한 형태의 인버터 출력단 dv/dt 필터를 설계하고, 선정된 dv/dt 필터 토폴로지의 필터 파라미터의 범위를 제시한다.


(게재일: 2014.07.01)
풍력 발전 시스템은 풍력 터빈이 바람에 의해 회전함으로써 발전이 된다. 실험실에서 풍력 발전 시스템을 연구하기 위해서는 바람이 하는 역할을 별도의 모터를 사용하여 회전시켜 주어야 하는데 본 논문에서는 유도전동기의 직접 토크 제어를 이용하여 풍속 데이터를 가지고 상응하는 토크의 지령치로 환산하여 풍력 에너지를 모델링 하였다. 이렇게 발전된 에너지를 최대의 효율로 전달하기 위해서는 MPPT기능이 수행되어야 하며 별도의 센서가 필요없는 Fuzzy MPPT를 수행하였다.


(게재일: 2014.07.01)
전기자동차에 적용되는 배터리 전압은 배터리의 용량, 크기, 중량 및 가격 등과 같은 사항에 의해 제한을 가진다. 따라서 전기자동차 구동을 위해 전류 제어를 수행할 경우 배터리 전압 제한에 따라 제어기의 포화가 발생할 수 있고, 이는 와인드업 현상을 야기한다. 와인드업 현상은 울렁거림 현상, 큰 오버슈트 및 느린 정착 시간과 같은 과도상태 응답 특성을 저하시키고 심각할 경우 시스템의 불안정을 초래한다. 자동차의 특성상 가 감속 및 정지, 출발과 같이 급변하는 기준 명령의 변화가 빈번하기 때문에 승차감 및 안정성에 있어 과도상태의 응답 특성이 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 전기자동차용 유도전동기를 위한 반포화 적분-비례 제어기를 제안하고, 실험을 통해 제어 성능의 우수함을 보인다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 LCI (Load Commuted Inverter) 시스템의 구동원리와 제어방식에 대해서 서술하였으며, 알고리즘 검증을 위한 모델링을 매트랩/시뮬링크를 사용하여 진행하였으며, 5kW급 프로토타입을 통해 제어 알고리즘의 성능을 확인하였다. 시스템 속도에 따라 달리하는 구동방식인 강제전류 모드와 자연전류 모드는 동기발전기의 정격속도 10%인 180rpm에서 모드 전환이 이루어지며, 과도상태 및 정격속도까지 안정적인 동작을 확인하였다.


(게재일: 2014.07.01)
서버용 전원장치는 경부하 조건에서의 효율이 점점 강조되고 있다. 이를 만족하기 위해 LLC 공진형 컨버터는 많이 사용되고 서버용 전원장치에서 요구되는 홀드-업 시간을 만족하기 위하여 넓은 입력 전압 범위에서 동작 가능하게 설계되어 있다. 이는 컨버터의 1차측 도통 손실과 턴-오프 스위칭 손실을 증가시켜 정상상태의 효율을 감소시킨다. 본 논문에서는 변압기의 보조 권선을 포함한 제어 회로를 통해 변압기의 인덕턴스를 변경하는 방식을 하프브리지 LLC 공진형 컨버터에 적용함으로써 정상 상태에서는 높은 자화인덕턴스를 적용하고 홀드-업 시간에서 낮은 자화인덕턴스를 적용하여 각각의 상태에서 요구되는 고효율과 최대 전압이득을 모두 만족 한다. 실험을 통해 제안된 방식의 유용성을 검증한다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 낮은 전압 스트레스와 고효율을 갖는 탭인덕터 부스트 컨버터를 제안한다. 기존의 탭인덕터 부스트 컨버터는 스위치의 기생 캐패시턴스와 누설 인덕턴스의 공진으로 인하여 반도체 소자에 높은 전압 스트레스가 발생하고 이를 저감하기 위한 손실스너버의 추가로 전력변환효율이 떨어진다. 하지만 제안회로는 손실스너버없이 스위치와 다이오드를 전압원으로 클램핑하여 낮은 전압스트레스를 가진다. 또한, 탭인덕터의 누설인덕턴스를 이용한 스위치의 영전류 스위칭 턴-온과 캐패시터를 이용한 영전압 스위칭 턴-오프로 스위칭 손실을 매우 저감시켜 높은 전력변환효율을 가진다. 제안회로의 타당성을 증명하기 위하여 이론적 해석과 실험결과 제시하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 전기자동차에 사용되는 배터리 충전기로써 3kW급 고효율 저전압 직류변환장치(LDC : Low Voltage DC-DC Converter) 개발에 관하여 기술한다. 토폴로지(Topology)는 LDC에 적합한 강압형 컨버터로써 전류를 분산시켜 효율증대가 가능한 다중 위상 벅 컨버터(Multi-phase Buck Converter) 구조를 채택하였다. 제안된 방식은 결합 인덕터(Coupled Inductor)를 사용하여 부피를 저감시킬 수 있으며, 디지털 제어를 이용하여 상위 제어기와의 통신을 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 제안된 방식의 타당성을 검증하기 위하여 이론적으로 분석하며, 3kW급 시제품을 제작하여 제안방식의 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
최근 배출가스 규제로 인해 연비 개선에 대한 노력을 하고 있다. 그 중에서도 기존의 내연기관 자동차에 결합하여 연비를 개선할 수 있는 ISG 시스템의 개발이 활발하게 진행되어 왔다. ISG 시스템은 모터를 구동하기 위한 인버터, 회생에너지를 저장하기 위한 에너지 저장장치 및 저 전압 배터리를 충전하기 위한 양방향 DC-DC 컨버터로 구성되어 있다. 현재 ISG 구동용 모터와 인버터는 일체형으로 개발되고 있으며, 에너지 저장장치와 양방향 DC-DC 컨버터 또한 일체형으로 개발을 진행중에 있다. 부피와 가격 경쟁력을 확보하기 위한 연구개발을 진행하고 있다. 본 논문에서는 ISG용 양방향 DC-DC 컨버터를 제안하고 실제 자동차의 연비모드 JC08모드에 의해서 주행하는 에너지 저장장치의 용량을 선정하여 통합적으로 설계를 진행하였으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 양방향 DC-DC 컨버터를 구현한다.


(게재일: 2014.07.01)
H-bridge 타입의 고압인버터는 낮은 DC링크 전압을 이용하여 높은 출력 AC전압을 얻을 수 있는 멀티레벨 인버터 토폴로지로서 다양한 분야에서 실증, 적용 되어왔다. 본 논문에서는 고속철도의 피크전력 보상을 위한 단상 H-bridge 멀티레벨 인버터를 사용한 PCS의 적용을 검토하였고, DC링크 전압을 각각의 배터리 전원을 사용함으로서 발생될 수 있는 배터리 불평형에 대한 PWM제어 알고리즘을 개발하였다. 제안된 알고리즘은 H-bridge타입에서 적용되고 있는 PWM제어방법 중 THD 특성에서 가장 우수한 PD방식을 배터리 상태에 따라 각 H-bridge에서 회전시켜 DC전압 불균형을 해결 할 수 있도록 구성하였다. 제안된 알고리즘은 PSIM을 사용하여 시뮬레이션을 수행함으로서 제안된 기법의 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
배터리를 사용하는 하이브리드 시스템의 확장으로 인하여 2차 전지를 활용할 수 있는 양방향 컨버터의 사용이 증가하고 이에 대한 연구의 필요성 또한 증가하고 있다. 기존 비절연형 단방향 컨버터는 인덕터의 전류와 부하단 캐패시터의 전압을 변수로 지정하고 고정 전원과 고정부하를 대입하여 모델링에 적용했지만, 실제 사용되는 양방향 컨버터의 동작과는 차이가 있다. 또한 이상적인 전원과는 달리 배터리의 단자전압은 SOC 및 충방전 상태에 따라 전압 변동이 일어나고 컨버터의 스위칭 동작에 의해 전압 리플이 발생하기 때문에 제어기를 설계하기 위해서는 이를 반영하여 해석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 비절연형 양방향 컨버터의 양쪽에 부착된 캐패시터가 모두 변수로 적용된 전달함수와 이를 이용하여 설계된 제어기를 제안한다. 컨버터 모델링에 State-Space Averaging 방법을 사용하여 양방향 컨버터의 소신호 분석을 하였고, 충전 모드와 방전 모드 일때 전달함수를 각각 구하였다. 앞서 구한 전달함수를 이용하여 pole/zero 분석을 통해 PI 제어기 설계를 하였고, 주파수 분석을 통해 안정성을 확인하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 저압 직류 배전(LVDC) 시스템의 통합 운전기법을 제안하였다. 제안된 시스템은 AC배전을 DC배전으로 전력 변환을 해주기 위한 대용량 3-Level NPC PWM 컨버터로 구성하였다. 또한 태양광 발전 시스템을 연계하여 소규모 계통의 운전을 위한 양방향 DC/DC 컨버터로 구성하였다. 분산 전원의 단점을 보완하기 위하여 ESS 시스템을 구성하였고 통합 운전을 수행 하였다. 제안된 시스템에 모드별 적용된 제어기법을 이용하여 동작모드를 확립하였다. 이를 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 직렬운전 소형풍력발전시스템의 해석 방법과 최대 파워를 추종하는 MPPT(Maximum Power Point Tracking)기법을 제안한다. 소형풍력 발전시스템은 개별 발전기에서 생성되는 역기전력이 낮아 배터리 충전과 같은 독립적인 부하에 전원을 공급하는 용도로 쓰이나 발전기를 N개 직렬연결하면 계통연계가 가능하다. 일반적인 풍력발전 시스템에서의 블레이드 출력은 출력 계수( ) 곡선의 형태에 의해서 결정되고, 출력계수 곡선은 주속비( )의 함수로 표현된다. N개의 발전기를 직렬연결 하는 경우 각기 다른 풍속에 대하여 출력파워 해석이 곤란하므로, 직렬 운전 시 발전기토크를 기준으로 한 해석과 이에 적합한 MPPT 방법을 제안한다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 AC 직구동 LED를 위한 MOSFET 기반의 위상 제어 조광기에 관한 것이다. 기존의 트라이악을 기반으로 하는 조광기는 트라이악 소자 특성에 많은 영향을 받는다. 트라이악은 래칭 전류와 유지 전류의 특성을 가지고 있다. 특히 래칭 전류는 조광기의 최소 조광 범위를 제한하는 요소로 작용한다. 또한 최대 조광 범위는 트라이악을 구동하기 위한 에너지에 의해 제한된다. 이러한 단점들을 극복하기 위해 본 논문에서는 트라이악이 아닌 MOSFET을 기반으로 하는 조광기를 제안한다. MOSFET은 래칭 전류, 유지 전류의 특성이 없으며 전압 구동 소자이기 때문에 기존의 조광기에 비해서 훨씬 넓은 조광 범위를 가진다. 또한, 제안하는 모델은 기존의 트라이악 기반의 조광기와 핀투핀 호환이 가능하다. 마지막으로 실제 실험을 통해 제안하는 조광기의 성능을 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 에너지 저장장치를 태양광 발전 시스템에 적용시에, 필요한 충전 균형회로를 전력조절기와 통합시키는 방법에 관한 것이다. 기존의 방식은 전력조절기와 별도로 충전 균형회로를 이용하게 되는데, 이는 복잡한 구성을 필요로 하고, 단가 상승의 원인이 된다. 본 논문에서는 태양광 전력변환 시스템 제작 단가를 낮추기 위해 태양광 모듈을 저장장치와 함께 직렬형 구조로 구성한 뒤 적절히 결선하여, 태양광 전력조절기를 셀 밸런싱 회로로 사용하는 방법을 제안하며, 이를 48W 하드웨어 제작 및 실험을 통해 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 높은 동작 주파수에서 컨버터를 구성하는 수동 소자들의 사이즈가 작아져, 전력밀도가 증가하는 장점을 이용하기 위하여 500 kHz에서 동작하는 LLC 공진형 컨버터를 제안하였다. 500 kHz에서 기존의 PWM컨버터는 스위칭 손실이 높아 효율이 떨어지고, Asymmetric Half Bridge 컨버터는 2차측 다이오드에 걸리는 전압이 비대칭이기 때문에 전도 손실을 줄이기가 어려우며 경부하 시 ZVS를 유지하기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 작은 순환 에너지와 작은 Turn off 스위칭 손실을 가지며 경부하 시에도 ZVS를 유지할 수 있는 LLC 공진형 컨버터를 설계 및 제작하고 500 kHz의 고주파에서 높은 전력밀도를 얻을 수 있음을 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
다 출력 Flyback 타입 전원공급장치(Switch Mode Power Supply)에서 제어 출력단과 비 제어 출력단 부하 차이로 인하여 비 제어 출력단 전압이 크게 상승하는 현상이 발생한다. 본 논문은 전원공급장치 트랜스포머 결합도가 비 제어 출력 전압 변동 상승에 미치는 영향을 분석하기 위해 다양한 트랜스포머 권선 방법을 제시하였고, 이를 실험을 통해 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 연료전지와 같은 저전압 응용에 적합한 고승압 인터리브드 병렬공진 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 별도의 클램프 없이 2개의 스위치만으로 인터리빙이 가능하며 과 의 병렬공진을 이용하여 스위치의 ZCS 턴온/턴오프와 다이오드의 ZCS 턴오프를 성취한다. 또한 변압기의 낮은 턴비로도 고승압이 가능한 장점을 가진다. 제안하는 컨버터는 600W 시작품을 제작하여 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2014.07.01)
출력 인덕터를 갖는 다양한 하프-브릿지 컨버터들은 높은 출력 전류를 갖는 medium-power에서 좋은 성능을 갖는다. 하지만, 그것들은 공통적으로 출력 인덕터에 의해 발생하는 스위치 턴-오프 손실과 스너버 손실로 인하여 낮은 경 부하 효율을 나타낸다. 이러한 기존의 하프-브릿지 컨버터들의 문제점들을 보완하기 위하여, 본 논문에서는 하나의 추가적인 스위치와 커패시터를 2차 측에 삽입하는 새로운 하프-브릿지 컨버터를 제안한다. 제안 된 회로는 경 부하 시에 추가적인 스위치를 끔으로써 below 동작을 갖는 하프-브릿지 LLC 컨버터로 동작하기 때문에, 턴-오프 손실과 스너버 손실을 줄일 수 있다. 또한, 넓은 영전압 스위칭 범위를 갖기 때문에 높은 경 부하 효율을 달성할 수 있다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 에너지저장 기능을 갖는 200kVA급 무정전전원장치에 관한 것으로 평상시에는 무정전전원장치(UPS : Uninterruptible Power Supply) 기능을 수행하다 첨두부하시 또는 전력 부족시 에너지 저장 장치(ESS : Energy Storage System) 기능을 제공하는 기술이다. 제안된 시스템의 유효성을 실험을 통하여 검증한다.


(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 배터리 셀 간의 빠른 전하 균일화를 위한 새로운 셀 밸런싱 회로를 제안한다. 대칭적인 다권선 변압기를 이용하는 밸런싱 회로의 경우 셀들 간의 밸런싱 전류의 크기가 회로 내부 저항 및 변압기의 누설 인덕턴스에 의해 크게 제약 받고, 배터리 셀 간의 밸런싱이 이루어짐에 따라 충방전 전류가 감소한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 보조 회로를 이용하여 밸런싱 전류를 부스트 업 시켜 빠르게 셀 간의 전하 밸런싱을 맞추어주는 회로를 제안한다. 이를 통해 회로 내부 저항의 영향을 줄이고 일정한 충방전 전류를 흘려보냄으로 빠르게 셀 전하들의 밸런싱을 맞출 수 있다.


(게재일: 2014.07.01)
건설업은 사고로 인한 사망자의 비율이 타 산업에 비해서 매우 높으며, 이는 안전이 점차 중요시되고 있는 현실에서 개선할 필요가 있는 문제이다. 안전의식과 관련된 사항이 건설 안전사고 발생의 주요 원인이므로, 건설근로자의 안전의식을 향상시킬 필요가 있다. 이를 위해서 본 연구에서는 건설관리자와 건설근로자의 안전의식을 비교분석하였다. 비교분석 결과 건설관리자보다 건설근로자가 안전의식이 낮으며, 안전에 대한 인식에서도 서로 차이가 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 분석 결과를 토대로 건설근로자 안전의식을 향상시키기 위한 방안을 제시하였다. 이는 건축공사 안전사고를 감소시키는데 도움을 줄 수 있을 것이다.

The construction industry has a higher mortality rate of accidents than other industries although safety is recently being more important, and it has become a serious problem that needs to be improved. To reduce the number of accidents at construction sites, improving the safety awareness of construction workers is urgent because the lack of safety awareness is one of the key reasons for construction accidents. For this reason, this study compares and analyzes the safety awareness of construction managers and construction workers. Our research shows that the safety awareness of construction workers is lower than that of construction managers, and they have a different perspective on safety management. The development plan for improving the safety awareness of construction workers based on these results is proposed, and it will potentially help reducing the frequency of accidents at building construction sites.

(게재일: 2014.10.20)
본 연구는 건설경기지표와 경영성과지표의 상관분석을 통해 기계중심 전문건설업체의 경영안정화 전략을 제시하고자 하였다. 기계중심 전문건설업체는 건설수주액의 영향력이 다소 작지만 유동자산회전율에 장기적으로 영향을 미치고 있어 건설수주액의 변화에 따른 유동자산의 확보를 위한 경영전략이 수립되어야 할 것으로 판단된다. 즉, 유동자산의 운용을 증가시킬 수 있다는 것을 의미하며, 이러한 활동성 및 유동성의 확보를 통해 안정성 지표인 자기자본비율을 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.

This study is to suggest specialty contractors with countermeasures to construction orders falling off, one of the construction business indicators for the construction industry, by analyzing the impact of dwindling construction orders to business performance indicators of specialty contractors as well as identifying inter-relationships between those performance indicators. To do this study, a data was analyze for construction business indicators and business performance indicators of specialty contractors providing heavy equipment. For specialty contractors that provide and utilize heavy equipment, the amount of construction orders is imposing a lasting impact to the turnover ratio of current assets. Therefore, it is determined that a business strategy needs to be established in order to secure current assets to respond to decrease in construction orders.

(게재일: 2014.10.20)
매설배관의 부식위험성을 최소화하고 음극방식의 효율극대화를 위해 다양한 비굴착 간접검사기법들이 수십년 전부터 이용되고 있으며, 미국에서는 굴착을 통한 매설배관 외면부식 직접평가법을 CFR 코드에서 규정하고 있다. 국내의 경우에는 도시가스사업법 관련 4개의 기준(KGS Code)에서 배관의 손상여부를 측정할 수 있는 장비를 이용하여 배관의 상태를 점검, 측정하고 이상부위에 대하여 누출검사를 한 경우 매설배관의 기밀시험을 한 것으로 보고 있을 뿐 배관외면부식 직접평가에 대한 규정은 없다. 본 논문에서는 미국, 영국 등 국외의 매설배관 건전성 관리 기준 및 방법을 조사하고, 국내의 매설배관 방식관리 실태 및 피복손상탐지 장치 이용실태 등을 조사한 후 국내 실정에 맞는 매설배관 외면부식 직접평가법을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 매설배관 외면부식 직접 평가법은 국내에서 중압배관의 정밀안전진단 제도를 도입하는데 기초 자료로 활용되었다.

To minimize the risk of corrosion on buried pipeline and to maximize the efficiency of cathodic protection, various indirect inspection techniques have been used for decades. In the United States, 49 CFR has regulated the external corrosion direct assessment for buried pipelines. In Korea, there is no provision for external corrosion direct assessment but there is only, according to the KGS Code, provision that if the survey of the defects of buried pipeline and the leakage test for the pipe were conducted, it is deemed to leakage inspection. We, therefore, have suggested external corrosion direct assessment method appropriate to domestic status through the survey of the regulations and standards of UK and the USA and the investigation of domestic situation on coating damage detection method. The proposed external corrosion direct evaluation method was used as the basis when introducing the precision safety diagnosis regulation for the medium-pressure pipe in Korea.

(게재일: 2014.10.31)
대용량의 공기조화용으로 널리 사용되는 터보냉동기는 냉매로 HCFC-123 가스를 주로 사용하며, HCFC-123은 CFC계 프레온의 대체 냉매제로 독성은 낮으나 환기가 원활하지 않는 밀폐공간이나 작업공간에서 산소결핍으로 인한 질식재해를 유발할 수 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 2011년 대형할인마트 기계실 내부 터보냉동기 냉매 누출로 인해 작업자 4명이 질식 등의 사유로 사망한 재해 사례를 대상으로 전산유체역학을 이용하여 HCFC-123 누출에 따른 산소농도를 예측함으로써 프레온 가스 누출사고에 대한 원인을 조사하고 대응책을 제시하여 동종 재해의 재발 방지에 도움이 되고자 한다.

Turbo chiller is widely used for the air conditioner and uses hydrochlorofluorocarbon 123 (HCFC-123) as a refrigerant. HCFC-123 is one of the chemicals being considered as a replacement for the chlorofluorocarbons. High concentrations of HCFC-123 cause a deficiency of oxygen with the risk of unconsciousness or death, the vapour is heavier than air and may accumulate in low ceiling spaces causing deficiency of oxygen. In this study, the concentration distribution of oxygen indoor was investigated by using computational fluid dynamics(CFD) as four workers were killed in HCFC-123 gas leaks at machine room of hypermarket in 2011.

(게재일: 2014.10.31)