철탑 사각골조의 풍력 계수 산정에 관한 실험적 연구

신구용,임재섭,황규석,길용식,Shin, Koo-Yong,Lim, Jae-Seob,Hwang, Kyu-Seok,Kil, Yong-Sik 한국강구조학회 2011 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.23 No.1

골조로 구성된 철탑의 풍력계수는 구성부재의 단면형상, 충실율 등에 의해 변하며 풍향각에 의해서도 여러 가지 특성이 나타난다. 본 연구에서는 이러한 철탑골조에 대하여 충실율과 풍향각을 변화시키면서 풍동실험을 수행하여 철탑골조에 작용하는 풍력특성을 평가한다. 실험은 먼저 철탑을 구성하고 있는 부재의 특성을 파악하기 위한 기본형상 부재에 대한 실험을 수행하였다. 그리고 철탑 사각골조는 2D와 3D 형태로 기본형에 철탑부재를 추가하는 방법과, 부재크기를 증가시키는 방법으로 충실율을 변화시킨 모형을 제작하였으며, 2D 형상은 풍향각을 0도에서 90도까지, 3D 형상은 풍향각을 0도에서 45도까지 변화시키면서 풍동실험을 수행하였다. 본 연구의 결과인 철탑 사각골조의 풍력계수 특성은 향후 철탑 풍하중 설계의 기초자료로 사용될 것이다. The wind force coefficient of a transmission tower frame shows several characteristics when the section shape, solidity ratio, and wind direction angle are changed. In this study, the wind force characteristics of a transmission tower frame with a basic structure were evaluated using different solidity ratios and wind direction angles in a wind tunnel test. According to the solidity ratio, the size of the structure and the rectangular-frame model of the transmission tower were changed by adding a two-dimensional (2D) or three-dimensional (3D) structure. The transmission tower's rectangular frame was tested by changing the wind direction angle of the 2D-type structure from 0 to $90^{\circ}$ and by changing the wind direction angle of the 3D-type structure from 0 to $45^{\circ}$ Based on the results that were obtained, it can be concluded that the wind force coefficient of a transmission tower frame can be used as preliminary data in deciding the transmission tower's wind load.

초고압 송전선로용 환경친화 저풍소음 특수전선 개발

신구용,Sin, Gu-Yong 한국전기산업진흥회 2001 電氣産業 Vol.12 No.5

도체귀로형 ±500 kV Double Bipole 송전선로 공기절연에 관한 연구

신구용,권구민,송성환,우정욱,Shin, Kooyong,Kwon, Gumin,Song, Seongwhan,Woo, Jungwook 한국전력공사 2019 KEPCO Journal on electric power and energy Vol.5 No.3

최근 전력산업에 가장 커다란 이슈는 신재생에너지의 증가이며 이에 따라 전력계통의 수용성을 확보하기 위한 다양한 기술개발이 추진되고 있다. 또한 세계적으로 보다 융통성 있는 친환경 에너지의 활용을 위하여 국가 및 지역간 전력계통을 연계하는 슈퍼그리드의 구성이 추진되고 있다. 이러한 성격이 서로 다른 계통 간에 연계를 위하여 반드시 요구되는 기술이 초고압 직류송전기술이다. 지금까지 국내에서는 육지와 제주도를 해저케이블로 연결하는 HVDC 송전기술이 적용되었으나 동해안의 발전단지에서 수도권의 부하밀집 지역으로 장거리 대용량 전력전송을 위한 직류가공송전 방식의 기술개발이 추진되고 있다. 인구밀도가 높고 산악이 많은 국내 환경을 고려해 최소한의 경과를 활용하여 8 GW 급의 대용량 전력을 전송하기 위해 도체귀로방식의 ${\pm}500kV$ Double Bipole 송전선로 설계기술을 개발하고 이를 적용하기 위한 사업화를 추진하고 있다. 본 논문에서는 세계 최초로 적용 예정인 도체귀로방식의 Double Bipole 송전선로의 설계를 위한 절연특성에 관한 연구를 수행하고 송전선로에 발생하는 다양한 과전압현상에 견디는 공기절연특성을 실증시험을 통하여 검증하고 이를 서술하였다. Recently, the biggest issue in the electricity industry is the increase in renewable energy, and various technologies are being developed to ensure the capacity of the power system. In addition, super-grids linking power systems are being pushed to utilize eco-friendly energy between countries and regions worldwide. The HVDC transmission technology is required to link the power network between regions with different characteristics of the power system such as frequency and voltage. Until now, Korea has applied HVDC transmission technology that connects mainland and Jeju Island with submarine cables. But, the HVDC transmission technology is still developing for long-distance high-capacity power transmission from power parks on the east coast to load-tight areas near the metropolitan area. Considering the high population density and mountainous domestic environment, it is pushing for commercialization of the design technology of the ${\pm}500kV$ Double Bipole with metallic return wire transmission line to transmit large-scale power of 8 GW using minimal right of ways. In this paper, the insulation characteristics were studied for the design of double-bipole transmission tower with metallic return wire, which is the first time in the world. And the air insulation characteristics resistant to the various overvoltage phenomena occurring on transmission lines were verified through a full-scale impulse voltage test.

실증시험선로를 이용한 도체귀로형 HVDC ±500 kV Double Bipole 가공송전선로의 이온류 특성 평가

신구용,권구민,주문노,우정민,Shin, Kooyong,Kwon, Gumin,Ju, Munno,Woo, Jeong Min 한국전력공사 2019 KEPCO Journal on electric power and energy Vol.5 No.4

국내에 향후 건설 예정인 도체귀로형 HVDC ±500 kV Double Bipole 가공송전선로의 최적선로 형상을 설계하고 송전선로에서 발생되는 전기환경장해를 검증하기 위해 실증시험장을 구축하여 1년간 전기환경장해 평가시험을 수행하였다. 또한, HVDC Double Bipole 실선로에서 인체의 지표면 전계인지도 평가시험을 통해 HVDC 실규모 실증선로 직하에서 인체가 직류 전계를 감지하는 임계값을 조사하여 HVDC ±500 kV Double Bipole 가공송전선로의 직류전계 설계기준안의 타당성을 검증하였다. HVDC ±500 kV Double Bipole 시험선로의 극형상은 전기환경장해와 운영관점에서 동일한 극성을 대각으로 배치하였으며, 국내 가공송전선로의 전기환경장해의 사회적인 수용성을 고려하여 선로에서 코로나방전이 거의 발생되지 않도록 소도체 방식은 6 도체를 선정하였다. 도체귀로형 HVDC ±500 kV Double Bipole 가공송전선로 방식인 Cardinal×6B를 적용한 실증시험결과, 선로 도체에서 코로나 방전이 거의 발생되지 않았으며, 따라서 지표면 전계와 이온전류밀도는 모두 국내 가공송전선로 설계 기준값을 만족하였다. 또한 선로직하에서 피조사자들에 대한 전계 인지도 평가결과, 피조사자들의 70%는 23 kV/m에 노출되어도 직류전계를 인지하지 못하는 결과를 나타냈다. A full-scale test line was established to verify the electrical environmental interferences caused by the HVDC ±500 kV Double Bipole overhead transmission line with metallic return conductor, which is scheduled for construction in Korea and the fullscale test was conducted for one year. And through the human perception test of the DC electric-field under the HVDC Double Bipole line, the threshold value at which the human detects DC electric field was investigated to verify the validity of the design guide for the HVDC ±500 kV Double Bipole overhead transmission line. The polarity configuration of the HVDC ±500 kV Double Bipole test line was arranged diagonally with the same polarity in terms of the electrical environment disturbance and operation. The test line utilized the 6-bundle arrangement to prevent the corona discharge taking into account the domestic social acceptability. The test results show that the HVDC ±500 kV Double Bipole transmission line generated very little corona discharge from the conductors. Therefore, both DC electric field and ion current density met the domestic design guide for DC overhead transmission lines. Also, the human perception test of DC electric fields under the test line showed that 70% of participants did not recognize the DC electric field even when exposed to 23 kV/m.

전력설비의 전기환경장해

신구용,이동일,윤진열,김상범,김정부 한국조명전기설비학회 1999 조명·전기설비학회논문지 Vol.13 No.2

본 논문은 전력설비, 특히 송전선로에 의해서 발생되는 전기환경장해의 특성과 이것의 제한기준에 관한 연구로서, 전기환경기준을 만족하는 송전선로 최적도체선정에 기본이 되며 전기환경장애 민원의 주 항목이 되는 가청소음, 라디오 및 TV장해, 정전유도 그리고 전자유도에 대한 국내 및 세계각국의 관련기준과 법규를 조사, 비교하고 초고압 실증시험선로에서 도출된 결과를 통하여 우리나라 실정에 맞는 전력설비 전기환경 설계기준(안)을 제시하였다. This paper describes the characteristics and the criteria of electrical envirionmental effects produced from power systam, especially transmission line. Audible noise, radio and TV interlerence, electric and magnetic inductions which are main items for optimal conductor selection as well as major contributors to the community complaint of electrical envirorurental problem, are surveyed and studied comparing with the criteria or the envirorurental protection regulation of domestic and foreign countries. As a result, a domestic criteria of electrical envirorurental on power system was suggested.gested.

HVDC 직류선로 기술개발 동향

신구용 대한전기학회 2010 대한전기학회 워크샵 Vol.2010 No.11

한국 HVDC 사업 및 연구개발 어떻게 추진되고 있는가? (Ⅰ)

신구용,정채균,이동일 대한전기학회 2016 전기의 세계 Vol.65 No.6

HVDC 선로의 극성별 도체부식 특성 연구

신구용(Koo-Yong Shin),임재섭(Jae-Seop Lim),김영홍(Young-Hong Kim),최인혁(In-Hyuk Choi),이동일(Dong-Il Lee) 대한전기학회 2011 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2011 No.7

대형 송전선로에 의한 TV 전파장해 고찰

신구용(Koo Yong Shin),이동일(Dong Il Lee) 대한전기학회 1998 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1998 No.7

500㎸ 가공 직류시험선로 설계 및 구축

신구용(Koo Yong Shin),임재섭(Jae Seop Lim),이원교(Won Kyo Lee),이동일(Dong Il Lee),황갑철(Kab Cheol Hwang) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.4

본 논문은 국내 실정에 적합한 초고압 가공 직류 송전(HVDC)선로 설계를 위해서 세계적으로 처음 시도되는 가변 기능을 지닌 Proto Type HVDC 실규모 시험선로의 설계와 구축에 대해 소개한다. 시험선로는 초고압 직류송전시 발생하는 이온의 흐름에 의한 이온전류 밀도, 대전 전압, 지표연면 전계강도 등 이온류(Ion流)에 의한 전기환경장애 및 코로나 영향을 검토하여 환경 친화적 HVDC 송전선로 설계기준을 도출하는데 있다. 이에 따라 HVDC 실규모 시험선로는 요크, 특수 애자련, 특수 arm을 사용하여 철탑의 극간 배치, 도체 배치 변경 및 지상고 변경이 가능하도록 winch를 채용하여 절연설계 조건의 유동성, 환경, 지지물, 송전기자재, 경제성 및 운용의 효율성을 종합적으로 고려할 수 있도록 특수한 형태로 설계되었으며, 본 논문은 상용 가공 HVDC 송전 방식의 적용에 앞서 현재의 상황을 고려한 가공 HVDC 실증시험을 수행하기 위한 시험선로의 설계 및 구축에 대하여 기술하였다.