충전인프라 구축이 전기차 보급에 미치는 효과

최성대(SEONGDAE CHOI), 금동진(DONGJIN GEUM) 대한전기학회 2019 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2019 No.5

전기차 보급확대는 세계적 트랜드로 우리정부 역시 구매보조금의 지급과 함께 충전인프라의 보급정책을 시행하고 있다. 전기차의 증가는 전력판매의 증가로 이어져 전력수요의 증가가 정체되어 있는 시기에 전기차의 보급확대는 전력 유틸리티의 수익을 높이는 가장 효과적인 방법이라 할 수 있다. 충전인프라의 구축이 전기차의 증가에 효과가 있는지에 대한 연구가 전무하여 전력수요 창출이 수익과 직결됨과 동시에 충전인프라 구축을 담당하고 있는 전력 유틸리티 입장에서는 이에 대한 점검이 필요하다. 이를 위해 “전기차 충전인프라 구축은 전기차 보급에 긍정적인 영향을 미치고 있다.”와 “공용 충전인프라의 보급이 홈 충전인프라의 보급보다 전기차 보급에 긍정적인 영향을 미치고 있다.”라는 두 가설을 수립하여 회귀분석을 통해 검증한 결과, 두 가설은 모두 타당한 것으로 검토되었다. 회귀분석은 충전인프라 및 전기차 증가외 유가증가, 가구당 차량수, 전체 차량 수를 각각 독립변수로 설정하는 다중 회귀분석을 통해 검증하여 복합적인 환경을 고려하였다. 충전인프라 중 공용 충전인프라의 확충은 전기차 보급확대에 긍정적인 효과를 나타내고 있어, 공용 충전인프라 확충은 전력 유틸리티의 수익을 증가시키는 방법임을 알 수 있다.

도시철도 전력을 이용한 전기차 충전장치 현장시스템 구현

임형길(Im Hyeong-gil), 유기선(Ryu Ki-seon), 강현일(Kang Hyun-il), 김윤식(Kim Youn-sik), 심재석(Sim Jae-suk), 이기승(Lee Gi-seung) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.11

저탄소 녹색성장이라는 정부의 강력한 지원정책 중 하나인 전기자동차 활성화 방안 발표 이후 서울시에서는 2010년 4월부터 전기자동차의 시내주행을 허용하고 2011년으로 예정된 완성차 업계의 전기자동차 양산예정에 맞춰 전기자동차 충전인프라 구축이 절실히 필요한 실정이다. 이에 도시철도에서는 전기차의 급속충전에 사용예정인 DC전력이 이미 구축되어 전력인프라를 쉽게 활용할 수 있고, 서울시 및 수도권에서 운영중인 많은 역사를 쉽게 이용할 수 있는 유리한 점이 있어 전기차 충전시스템 개발이 용이하다. 본 논문에서는 전기차를 충전하는 과정을 시연 및 홍보하고자 도시철도 전력망을 이용하여 연구개발하고 있는 전기차 충전장치중 교류용 전기차 충전장치를 수서역 공영주차장에 현장설치되는 시스템에 대하여 기술하였다.

웹방식 과전류계전기 모의시험 시뮬레이터를 이용한 시험 실습 교육 방안

양귀장(Gwi-Jang Yang) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7

모든 전력 설비에는 연속된 시간동안 도체에 안전하게 흘릴 수 있는 최대 전류인 연속허용전류가 있어, 연속허용전류 이상의 전류가 도체에 흐르면 줄열에 의하여 도체 및 도체 주위 매질(공기, 절연물 등)에 연속허용온도 이상의 온도가 발생하여 전력 설비에 열적 · 기계적 스트레스를 야기하여 절연이 파괴될 수 있으며, 낙뢰 등의 외부 요인에 따라 고장이 발생하면 큰 고장 전류가 흐르게 된다. 이런 과전류현상을 검출하여 동작하는 계전기가 과전류계전기인데 산업현장 및 전력설비 모든 분야야 과전류계전기를 운영 중에 있다. 이런 과전류계전기에 대한 동작특성 확인은 매우 중요함에도 불구하고 과전류계전기를 시험하기 위해서는 우선 과전류계전기가 있어야 하고, 전류를 발생시키고 동작시간을 확인할 수 있는 고가의 시험장비가 있어야 하며, 그 사용법을 학습하여야 함으로 바쁜 현장여건을 고려할 경우 시험 실습을 체계적으로 배우기는 어렵다고 하겠다. 이에 본 논문에서는 웹방식 과전류계전기 모의시험 시뮬레이터를 소개하고, 이를 활용하여 과전류계전기 시험 실습 교육을 시행한 사례를 소개하고자 한다.

소수력발전의 배전계통 연계를 위한 기술적 분석

정원욱(Won-Wook Jung), 김상준(Sang-Jun Kim), 윤기갑(Ki-Gab Yoon), 서정출(Jung-chul Seo) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.7

분산형 전원이 전력계통에 연계됨에 따라 역조류, 보호협조, 계통 동기화, 전기품질 문제 등 여러 가지 문제를 야기한다. 이에 따라 전력회사에서는 분산형 전원의 계통연계 기술 기준을 제시하고 해당 분산형 전원의 계통 연계에 대한 기술 검토를 수행한다. 본 논문에서는 동기발전기형 2500KVA 소수력발전기 2대의 배전계통 연계에 대한 기술적 검토를 수행하였으며 해당 분산형 전원이 동기발전기임을 고려하여 계통연계시 상시전압변동 및 보호방식에 대해 집중 분석하였다. 먼저, 소수력발전기가 연계되는 지점에서의 기존 선로 및 전력설비의 여건과 소수력발전기의 출력용량 및 역률을 고려하여 연계 지점에서의 전압변동을 검토하여 적절한 연계방식을 제시한다. 그리고 시간대별 소수력발전기의 발전량과 해당 배전선로의 부하량을 고려하여 기 설치된 보호계전기에 의한 단독 운전 검출 능력을 검토하고자 한다.

전기 설비 및 송배전 분야의 부분방전과 코로나 탐지

최형준(Choi Hyung-Joon) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.7

최근 전기설비의 용량이 커짐에 따라 전기설비와 송전설비 및 배전설비 둥에서 발생되는 사고는 ‘2003년 코로나 방전에 의한 미국 동북부 정전사고와 같은 대형사고로 직결될 수 있기 때문에 전기설비에서 발생되는 코로나방전 검출을 통한 기간시설 및 송배전 설비에 대한 사고 원인을 사전 도출하여 전기설비의 장기간에 걸친 원활한 운용과 신뢰성 확보가 매우 중요하다. 이를 위해서 최적의 무정전 첨단계측장비의 필요성이 대두되고 있다. 현재 전력공급의 중단없이 설비의 아상유무를 진단, 감시하기 위한 기술이 활발히 진행되고 있으며 전기설비의 예고 없는 고장발생시 파생되는 악영향은 매우 심각하며, 국내의 경우 전기설비의 노후화로 대형 사고의 위험성이 매우 높아 이러한 사고의 예방을 위한 예지보전(예측보전)을 위한 기술에 대한 도입이 필요하다. 최근 미국전기연구원(EPRI)의 주도로 코로나가 전기설비에 미치는 부정적 영향에 대한 연구가 활발하게 진행되었으며 그 결과 코로나 방전으로부터 전기설비의 안정성과 신뢰성을 확보하고 사고를 방지하기 위한 진단기술로서 OFIL社의 DayCorⅡ가 개발되었다. 이 논문에서는 전력설비와 송전 및 배전분야에 있어 발생하는 코로나 방전의 영향과 이를 탐지하는 진단기술에 대하여 초점을 맞추고자 한다.

목조건축물의 전기배선 공법 및 법 · 제도 개선에 관한 연구

이기식(Ki-Sik Lee), 임행균(Haeng-Kyun Lim), 김정일(Jung-Il Kim), 송정언(Jung-Un Song), 정춘병(Choon-Byeong Chung) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7

지난 수년간 국내의 건축물에 대한 화재통계를 보면 전기사고가 가장 큰 원인으로 나타나고 있다. 특히 전통한옥 · 사찰등 목조건축물의 전기화재 발생비율은 일반건축물에 비해 훨씬 높게 나타나고 있는데, 이는 목조건축의 구조적 특성상 목재표면에 노출 설치된 전기배선시설이 내화성 콘크리트 속에 매입 시공된 일반건축물보다 기계적충격 등 외부적 영향에 의한 전기적 결함현상이 상대적으로 훨씬 더 높은데 기인된 것으로 본다. 그러나 현행 기준 및 관련규정이나 실제 현장에서도 가연성 목조건축의 전기배선공사 방법에 관하여 건축물의 구조, 건축재의 재질, 용도, 크기 등 화재위험도에 따른 내화구조의 일반건축과 별도의 차별화된 조치나 대책 없이 시공되고 있어 목조건축의 전기화재발생 위험성은 항시 높게 잠재하고 있다. 본고에서는 안전하고 합리적 전기배선시설 설치를 위한 관련 기술기준 · 규정의 개정 · 보완과 함께 이의 전기화재발생요인을 해소하기 위한 전기배선공법개선을 통한 목조건축의 보다 근원적인 전기화재예방 대책을 제시하고자 한다.

저압 차단기에서의 전기화재 메커니즘에 관한 연구

김동욱(Dong-Ook Kim), 문현욱(Hyun-Wook Moon), 이기연(Ki-Yeon Lee), 김동우(Dong-Woo Kim), 길형준(Hyung-Jun Gil), 김향곤(Hyang-Kon Kim), 정영식(Young-Sik Chung) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7

2007년도 사고설비별 전기화재 발생현황을 살펴보면 전기 화재중 전기배선 및 배선기구에서 발화한 화재가 2,875건으로 전기화재 발생 중 31.5%를 점유하였다. 또한 사고전압별 전기화재 발생현황으로 220/380V에서 화재가 7,229건(79.2%)으로 전기화재의 대부분을 점유하였다. 전기화재는 단락, 과전류, 접촉불량, 트래킹 등 9가지로 분류할 수있다. 이러한 전기로부터 재해를 막기위하여 누전차단기나 배선용차단기를 사용하여 일부의 전기화재 원인을 차단할 수 있으나 차단기 자체에서 발생하는 원인에 대하여는 보호할 전기기기가 부재하다. 본 논문에서는 저압설비의 전기재해를 미리 차단하기 위해 사용되고 있는 차단기에서의 발화 메커니즘에 관한 연구로 트래킹과 접촉불량에 따른 위험성을 분석하고 전기설비에서의 화재 발생에 대한 예방대책에 활용할 수 있도록 연구하였다.

전기안전을 위한 전기설비기술 로드맵

유재근(Jae-Geun Yoo), 배석명(Seok-Myung Bae), 최명일(Myeong-Il Choi) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.9

전기안전에 대한 출발점은 안전한 전기의 공급 및 이를 이용한 전기에너지의 변환 및 사용에 있다. 이 중 전기에너지의 변환 및 사용에 가장 중요하게 위치하고 있는 것이 전기설비라 할 수 있다. 따라서 향후 더욱 안전한 전기에너지를 사용하기 위해 전기안전을 위한 전기설비기술 로드맵을 설계하였다. 설계를 위해 전기설비기술에 대해 정의하였으며, 대상을 선정하고, 기술트리를 작성하였다. 또한 포트폴리오 기법을 이용하여 원인분석, 설비보전 등의 기술분야에 대한 주요기술을 선정하였고, 이를 기반으로 매크로, 마이크로 로드맵을 설계하였다.

전기설비 원격감시시스템 활성화를 위한 시스템 신뢰성 검증실험

유정현(Junghyun Yoo), 권종원(Jongwon Kwon), 김희식(Hiesik Kim), 김규식(Gyusik Kim), 김조천(Jochun Kim) 대한전기학회 2010 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2010 No.10

국내의 건물 화재발생 건수 중 전기화재 비중이 20% 이상으로 연구조사 분석결과 나타나고 있다. 이는 다른 국가에 비해 전기누전, 전기발열 등의 원인으로 전기화재가 상대적으로 높게 나타나고 있어, 실시간 전기안전점검과 누설전류검사 및 과전류 센서 모니터링 시스템 적용이 필요하다. 이에 따라 국내 전기화재율 감소를 위한 대책마련이 시급하다. 이를 위해 최근 정부 주도로 전력산업과 정보통신사업이 컨버전스된 전기안전관리 원격감시시스템 연구개발이 활발히 이루어지고 있다. 하지만 기술적으로 원격전기안전관리 시스템의 완벽성이 부족하고 관리비용 분담 문제, 안전관리대행 법정가중치 조정 등 제도적인 문제로 현재의 전기사업법에 대한 재정비 중이다. 본 논문에서는 전력IT 기술을 접목한 국내 전기안전관리 원격감시시스템 도입 및 운영을 위해 국내 전기안전관리 제도 개선에 부합할 수 있는 시스템의 신뢰성 검증실험을 수행하고 새로운 원격전기안전점검 시스템의 상세모델을 제시하였다.

실제 전기자동차 사용 패턴 분석을 통한 충전 인프라 보급 방향과 확산 전략에 대한 고찰

최영석(Youngsuk Choi), 김현준(Hyunjun Kim), 최웅철(Woongchul Choi) 대한전기학회 2019 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2019 No.5

본 논문에서는 각종 환경문제의 무분별한 확산을 방지하는데 기여하고, 인류와 산업이 상생할 수 있는 지구 환경을 만들기 위한 여러 가지 노력 중 하나인 전기자동차 산업이 성공적으로 안착하기 위한 방안들에 대해 논의하고자 한다. 최근, 전 세계적으로 진행되고 있는 자동차 동력원의 변화(즉, 내연기관을 기반으로 하는 기존 자동차 형태에서 전기모터와 배터리 팩을 기반으로 하는 전기자동차로의 패러다임 변화)는 기존의 주유 시설과는 다른 전기 충전 인프라의 구축을 요구하고 있다. 다만, 아직까지는 충전 인프라 구축에 대한 경험이 부족하고, 전기자동차의 충전 패턴 등에 대해 연구가 부족하여, 효율적인 충전 인프라의 구축과 그 운영방안에 대해 적절한 전략이 부재한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 제반 충전 인프라의 효율적 구축과 정착 그리고 보다 현실적인 충전 인프라의 운영 방안 모색을 통하여, 전기자동차 충전 인프라의 자생적 확산 방향에 대해 논의하였다. 그 연구의 기반으로는 PHEV와 BEV를 포함한 실제 전기자동차 사용자들의 충전 인프라 이용사례와 패턴을 분석하였다. 또한, 전기자동차의 지속적 보급과 확산, 그리고 함께 준비되고 마련되어야 할 효용성 높은 충전 인프라 구축과 더불어 점진적이고 궁극적으로 나아가야 할 전기자동차 충전 인프라 산업의 비전과 방향성을 고찰하였다.