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논문 기본 정보

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저널정보
한국진공학회(ASCT) Applied Science and Convergence Technology 한국진공학회지 제18권 제1호
발행연도
2009.1
수록면
66 - 72 (7page)

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가스절연개폐장치 (Gas-insulated switchgear, GIS)의 내부에는 절연에 관한 이상 여부를 감시하고 판단할 수 있는 시스템이 요구된다. 부분방전에 의해 발생되는 SF6 분해생성물에 관한 단일벽 탄소나노튜브 (Single-walled carbon nanotube, SWNT)가 지닌 우수한 검출기능 때문에 SWNT를 이용한 가스센서 개발이 활발히 진행되고 있다. 하지만 아직까지 부분방전에 의해 발생된 분해생성물의 확산현상에 관한 해석적 연구는 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 실험 데이터 및 상용 CFD(Computational Fluid Dynamics) 프로그램을 이용하여 SWNT 가스센서에 포획되는 분해생성물의 코로나 방전에 의한 발생과정과 챔버 내부에서의 확산과정을 모델링하여 부분방전 발생 시 챔버 내부의 온도, 압력, 그리고 분해생성물의 농도 등을 수치계산하였다. 분해생성물의 시간당 질량생성율과 발생온도는 각각 5.04×10<SUP>-10</SUP> [g/s]와 773 K이라 가정하였다. 농도방정식을 계산함에 있어 미지의 확산계수를 임의의 값으로 가정하여 직접 부여하는 방법을 사용하지 않고, 확산계수를 정의하는데 사용되는 Schmidt수의 값을 지정하여 확산계수가 SF? 가스의 물성치인 점성계수와 밀도의 함수로 계산되도록 하였다. 수치결과로부터 분해생성물의 농도구배가 확산을 일으키는데 주요 구동포텐셜 (Drive potential)이 됨을 확인하였다. 센서 설치위치가 부분방전 발생영역에서 멀리 떨어질수록 분해생성물 농도가 낮음을 알 수 있었고, 부분방전이 지속될수록 분해생성물의 농도가 증가함을 확인하였다. 다수의 센서를 챔버 내부에 설치하면 각 센서의 응답시간을 확인하여 PD 발생위치를 판단할 수 있을 것이고, 이를 통해 GIS 진단 및 유지보수에 관한 유용한 정보로 사용될 수 있을 것이다.
#탄소나노튜브 #가스센서 #부분방전 #SF₆ 분해생성물 #가스절연개폐장치 #Carbon nanotube #Gas sensor #Partial discharge #SF₆ by-product #Gas-insulated switchgear

목차

Ⅰ. 서론
Ⅱ. 수치해석
Ⅲ. 결과 및 고찰
Ⅳ. 결론
감사의 글
참고문헌

참고문헌 (14)

참고문헌 신청
1. [단행본] - H. M. Ryan / 1989 / SF6 Switchgear / Peter Peregrinus Ltd google schola 2. [학술지(정기간행물)] - G. C. Stone / 1991 / Partial Discharge-Part VII: Practical Techniques for Measuring PD in Operating Equipment / IEEE Electrical Insulation Magazine 7 (4) : 9 ~ 19 google schola 3. [학술지(정기간행물)] - K. Tekletsadic / 1996 / SFL Breakdown in GIS / IEE Proc.-Sci. Measurement Technology 143 (5) : 270 ~ 276 google schola 4. [학술지(정기간행물)] - 박규창 / 2008 / 열 및 불산 처리를 통한 탄소나노튜브의 전자 방출 특성의 향상 연구 / 한국진공학회지 17 (2) : 90 ~ 95 dbpia 5. [학술지(정기간행물)] - J. Kong / 2000 / Nanotube Molecular Wires as Chemical Sensors / Science 287 : 622 ~ 625 google schola

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