가정용 전기기기 적합성 평가의 측정 신뢰도 향상을 위한 표준 모형 제시 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 가정용 전기제품 적합성 평가의 대표적인 측정항목인 소비전력 및 저항법에 따른 모터권선의 온도상승값에 대한 측정 신뢰도를 높이고자 각 항목별 불확도를 평가하였으며 시험용 샘플은 대표적인 가정용 전기제품인 선풍기를 이용하였다. 전통적인 불확도 계산방법인 GUM(Guide to the expression of uncertainty in measurement)의 GUF(GUM Uncertainty Framework) 외에도 몬테카를로 방법(MCM)을 사용하여 불확도를 계산하고 결과를 비교 분석했다. 특히 불확도 측정의 가장 중요한 요소인 확률밀도함수 선정에 있어서는 반복 측정 항목인 A형 불확도는 소비전력의 경우 은 측정횟수가 30회여서 중심극한정리를 사용하여 정규분포로 결정하였고, 저항법에 의한 모터 권선의 온도상승값은 초기 권선저항 측정값 및 온도포화 후 권선저항 측정값 는 측정횟수가 15회로 정규성 검토를 통해 t-분포로 결정하였다. 다만 비반복 측정 항목인 B형 불확도 요소는 기존의 선험적인 판단에 근거하여 교정성적서의 항목은 정규분포로 제조자에 의해 제공되는 사양은 균일분포로 결정하였다. 소비전력의 측정의 경우 GUF를 통해 계산된 95% 신뢰구간은 42.2755W ~ 42.6845W 였고 MCM을 통해 계산된 95% 신뢰구간은 42.2842W ~ 42.6746W로 약 0.01W의 경미한 차이를 보였다. 또한 저항법에 의한 모터 권선의 온도상승 측정의 경우 전체 모델 함수를 t-분포로 가정하면 GUF를 통해 계산된 95% 신뢰구간은 41.959K ~ 42.651K 였고 MCM을 통해 계산된 95% 신뢰구간은 41.953K ~ 42.650K로 표현되어 역시 약 0.003K의 극히 경미한 차이를 보였다. 한편 GUF 방법은 포함인자 값 및 감도계수를 계산함에 있어서 정확성이 떨어질 확률이 높음을 본 연구를 통해 다시 확인할 수 있었고 MCM의 경우 이러한 계산상의 오류를 없앨 수 있으므로 기존의 전통적인 기법인 GUF대신 MCM을 사용하여 측정의 신뢰성을 보완 또는 대체할 수 있음을 확인하였다.