전기연 김광화박사팀, 인터넷활용 광역진단시스템 개발 성공
김박사팀이 개발한 네트워크 활용 광역진단시스템은 변압기용, 가스차단기(GIS)용, 전력변환장치용 그리고 네트워크 플랫폼 등으로 이루어져 있다.
김박사팀은 변압기용 광역진단시스템에 지능형 유중가스분석 기법을 이용해 유입식 변압기를 관리할 수 있는 프로그램을 내장하여 진단 성능을 크게 향상시켰다. 이 프로그램은 △ 변압기의 고장원인별 유중가스 분포패턴분석 △변압기 관리 기법 및 데이터베이스 △ 고장의 그래픽적인 표시와 설명으로 구성되어 있으며 인터넷 기반형과 단독형 프로그램으로 되어 있다.
변압기의 가스분석이란 인간과 비교하면 혈액을 검사하여 인간의 몸에 있는 병을 진단하는 것과 비슷한 기술로서, 변압기의 절연과 냉각 기능을 하고 있는 절연유를 채취하여 내부에 포함되어 있는 가스의 성분과 양을 측정함으로써, 변압기의 이상상태와 문제점 등을 측정할 수 있는 진단기술이다.
또한, 김박사팀은 차단기(GIS)용 광역진단시스템에 초광대역 UHF(초고주파) 안테나 방식과 주파수 대역 2분할방식을 채택하여 GIS의 부분방전 측정 및 진단 성능을 크게 향상시키고, 일반 중전기기의 부분방전 측정과 진단도 할 수 있도록 활용도를 높였다.
차단기의 부분방전측정 및 분석기술은 설치 또는 운전 중에 발생되는 고장 징후의 진단에 활용되는 기술로서, 이 기술의 주요 특징은 고장징후가 발생하면, 이에 따라 나타나는 고주파 부분방전을 UHF(Ultra High Frequency, 500 - 2000㎒)대역에서 측정하고 그 결과를 분석하는 진단기술이다.
김박사팀은 전력변환장치용 광역진단시스템에 DC 변환기 진단 Module, 인버터 진단장치, 대용량 정류기 상태분석 알고리즘, DC 변환기용 네트워크 프로세서 등을 개발하여, 기업의 활용도를 제고시켰다.
전력변환장치란 교류를 직류로 직류를 교류로 바꾸거나, 전압과 주파수를 바꾸어 산업의 자동화와 생산의 효율성을 높이는 장치이다. 이들 장치를 진단하는 경우에는 전력변환장치의 중요 구성소자인 스위칭 소자, 콘덴서 등의 열화에 의한 저항과 커패시턴스의 값의 변화를 측정하여 진단하고 있다.
아울러 김박사팀은 네트워크 플랫폼에 대용량 고속처리가 가능한 CPU Card와 원격 프로그램이 가능한 VM(Virtual Machine)을 개발하고 DC 변환기 진단용으로 적용하는 데 성공하였다.
네트워크 플랫폼이란 진단하고자 하는 기기의 진단장치와 네트워크(인터넷)에 접속할 수 있도록 하는 인터페이스 요소이다. 이 요소의 구성은 CPU 카드와 구동할 수 있는 프로그램인 VM으로 되어 있어 하나의 작은 전용 컴퓨터처럼 작동하는 것이다.
<용어해설>
광역진단시스템: 공중네트워크(인터넷등)을 통하여 글로벌적으로 진단할 수 있는 시스템
네트워크 플랫폼 : 네트워크에 접속을 할 수 있도록 하는 인터페이스를 지칭함.
가스차단기(GIS): : SF6 가스로 절연된 초고전압용 차단기
UHF 안테나 방식: 초고주파(주파수 대역 :300㎒ - 3㎓) 범위에서 사용하는 안테나(Sensor) 방식
유중가스 분포패턴: 유중가스는 CH 계열의 가스로 되어 있는 데 가스종류별의 분포 모양을 말함.
DC 변환기 진단 Module : DC-DC 전력변환기용의 진단용 보드등을 칭함.
인버터 진단장치: Inverter 전력변환기용 진단장치를 말함.
CPU Card: 중앙 프로세스 유니트의 보드를 칭함.
VM: Virtual Machine를 말하며 작은 전용 컴퓨터 구동용프로그램을 말함.
임베디드 시스템: 내장 통합형 시스템을 칭함.
커패시턴스: 전기를 저장할 수 있는 용량
한국전기연구원 개요
한국전기연구원(KERI)은 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 정부출연연구기관이다. 1976년 국가공인시험기관으로서 첫 출발한 이후 2017년 기관평가에서 우수 등급을 획득하는 등 최고 수준의 전기전문연구기관이자 과학기술계 대표 정부출연연구기관으로 성장했다. 현재 경남 창원에 소재한 본원 외에 2개의 분원(안산, 의왕)이 있으며, 전체 직원수는 620여명에 달한다. KERI는 실현 가능하면서도 대규모 파급효과가 기대되는 연구과제를 집중 선정하여 국가사회에 기여하는 대형 성과창출을 위해 연구개발에 매진하고 있다. 주요 업무분야는 차세대전력망 및 신재생에너지, 초고압직류송전(HVDC), 전기추진 및 산업응용 기술, 나노신소재 및 배터리, 전기기술 기반 융합형 의료기기, 중전기기 시험인증 등이 있다.
웹사이트: http://www.keri.re.kr
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