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      • SCADA 시스템의 신뢰성 개선에 관한 연구

        정순길 단국대학교 정보미디어대학교 2012 국내석사

        RANK : 247631

        H/W의 급속한 성능의 발전으로 자동화 설비 및 SCADA SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition의 약어로 '집중 원격감시제어시스템' 또는 '원방감시제어데이터수집시스템'이라고도 하는 SCADA시스템의 감시제어기능을 말한다. MRTU 2) MRTU: 한국전력 변전소에 사용되는 전력감시제어시스템으로 Host 장치에 정보를 전달한다. 시스템 혹은 원방감시제어시스템에서의 많은 기술적 진보가 진행되어 왔다. 특히, 유,무선 ehernet card, router, L3 hub등 L3 layer 장비들의 기능 및 성능 향상은 무인화 시스템에 있어서 많은 발전을 가져왔다. Master Slave 개념의 무인화 시스템의 설계할 시 가장 고려하여야 할 사항은 첫째 장비의 신뢰성, 둘째 운영의 지속성, 셋째 H/W S/W 설계진단 및 자가진단 정보의 교환을 통한 신뢰성 향상, 셋째 운영 및 유지보수의 용이성 등을 들 수 있다. 한국전력 및 수자원공사, 철도시설공단 등에서 활용된 시스템에서 L2 layer에서의 수많은 신뢰성 향상을 위한 부분들이 적용되어 왔지만 정작 실제 많은 비용이 지출 되고 있는 운영 및 유지보수 측면을 고려한 하드웨어 및 S/W의 이중화 시스템에 대한 고려는 부족한 실정이다. 여기서 첫 번째 장비의 신뢰성은 H/W 부품 및 설계의 정밀도에 따라 결정이 되어 버리지만, 둘째 셋째 넷째 항은 S/W H/W 적인 설계법의 개선 및 설계법의 개선을 현재 운영 중인 주요 무인 시스템의 감시 및 제어장비들에 신뢰성을 개선할 수 있다. 이에 본 논문에서는 무인시스템에서 발생할 수 있는 문제점에 대하여, 사례별로 알아보고 이에 대한 대처방안에 대하여 진단해보고, 먼저 설계시 고려해야 할 사항들에 대한 외부 자료들을 통해 습득할 수 있는 본 장비 개발에 기 적용한 기본적인 실제개발에 적용한 부분에 대한 검토를 우선적으로 진행하고, 그에 따른 프로세스 개선방법을 통한 신뢰성 개선방안을 마련하여 보고 모의 시뮬레이터를 이용한 시험을 통해서 현재 변전소에 운영 중인 SCADA 시스템의 장비 간 고장부위에 따른 보고 데이터 포맷의 개선을 통한 신뢰성 개선의 방안 또한 제안하였다. There is the progress of technology in the communication network system especially in OSI Layer 3. We have the more considerable problem in the field of automated data acquisition system that adopt the Active & Standby redundancy at OSI layer 2. The present 154kV substation use MRTU(multi-RTU) with redundant configuration of SCADA systems and networks. MRTU provides Master function communication between HMI and MRTU and Slave function communication with between MPU and FPD I/O(Digital, Input/Output, Analog Input/Output). it is a very important inhabited commucation unit that located at a lot of substations and aquisit data out of approximately 650 power plants and substations. Accordingly RTU need higher reliabilty than any other general commuication system. We are well aware of this importance of reliablity and then need to develop this system. On the ground of this characteristc, we numerate the several example of general method for improvement of reliability in this paper and then this paper suggested available and realistic method for improvement of reliability that developer can refer and use without relative cost. This paper proposes the general method for the improvement of reliablity in the case of SCADA RTU. For example, This paper apply especially Markov Process for the purpose of tracing the weak point of current uninhabited SCADA system.

      • Hall effect and the vortex phase diagram of MgB₂ thin films

        정순길 성균관대학교 2007 국내석사

        RANK : 247631

        고온 초전도체의 현상들 중에서 소용돌이 동역학은 아주 흥미로운 분야이다. 많은 연구자들이 소용돌이 동역학을 이해하기 위해 홀 효과에 관한 연구를 진행 중이지만 이 분야는 아직 풀리지 않는 숙제로 남아있다. 우리는 소용돌이 동역학에 대한 연구를 하기 위해 c-축으로 자란 MgB2 초전도 박막의 홀 효과를 측정하고, 소용돌이 상전이에 대한 연구를 하였다. MgB2 초전도 박막은 두 단계를 통하여 만들었는데 먼저 펄스 레이저 증착 방법을 통하여 붕소 (B) 박막을 합성하고, 이를 마그네슘 (Mg)과 함께 아르곤 (Ar)이 든 탄탈륨 (Ta) 관에 밀봉하여 후-열처리 함으로써 얻을 수 있었다. MgB2 초전도 박막의 홀 효과를 분석하기 위해 박막의 c-축과 평행하게 자기장을 18 T까지 걸어주면서 홀 방향과 길이 방향의 비저항을 동시에 측정하였다. 먼저, 이 측정값을 가지고 혼합 상태에서 홀 방향의 비저항 (rxy) 과 길이 방향의 비저항 (rxx) 사이의 관계식 rxy = A(rxx)^b 을 통하여 둘사이의 관계를 구해보았다. 그 결과 걸어준 자기장은 1 ~ 18 T, 온도는 10 ~ 28 K 까지의 범위에서 자기장, 온도, 꽂음 힘 (pinning force) 에 상관없이 일정한 b = 2.0 + or - 0.1의 값을 얻을 수 있었다. 이것은 혼합 상태에서 자기장, 온도, 전류, 꽂음 힘에 상관없이 b = 2의 일정한 값을 보인다는 VGFB 모델과 잘 부합된다. 다음으로, 혼합 상태에서의 홀 전도도 (sxy)에 영향을 미치는 것을 알아보기 위하여 rxy 와 rxx 를 측정한 다음 홀 전도도 (sxy = rxy/(rxy^2 +rxx^2))를 구하였다. 이 sxy 값은 sxy = C1/H + C3H의 관계식으로 잘 기술되었고, 계수 C1과 C3의 온도 의존성 조사 결과 C3는 거의 온도 의존성을 보이지 않았으나 C1은 C1 ~ (1 - T/Tc)^n 에서 n = 4.2 라는 값을 가지고 온도에 크게 의존한다는 것을 관측할 수 있었다. 이것은 MgB2 초전도체가 아주 작은 비등방성을 가지기 때문이라고 사료된다. 또한, 비등방성이 작은 YBa2Cu3O7와 스트론튬 (Sr)이 과다 첨가된 La2-SrxCuO4 (x = 0.24) 초전도체들처럼 MgB2 초전도 박막에서도 계수 C2값이 사라짐을 볼 수 있었는데, 이것은 초전도체의 비등방성이 감소할수록 C2의 값도 감소한다는 것을 지지해준다. 끝으로, MgB2 초전도 박막에서 홀 각 (tanq= rxy/rxx)의 자기장에 대한 의존성을 살펴보고, 이를 통해 H-T 공간에서 소용돌이 상태를 세영역으로 나누어 보았다. 여기서 q는 홀 각이다. 자기장을 c-축과 평행하게 걸었을 때 길이 방향의 비저항 (rxx) 값이 ‘0’인 지점 (Hirr)까지를 소용돌이 고체 (vortex-solid)영역, Hirr에서 자기장에 대한 tanq의 관계에서 생기는 교차점 (H*)까지를 소용돌이 고체와 소용돌이 액체 를 구분 짓는 교차 (crossover)영역, H*에서 상부 임계자기장의 세기(Hc2)까지를 소용돌이 액체 (vortex-liquid)영역, 이렇게 세 영역으로 구분 지었다.

      • 완성공사 원가구성 분석에 의한 간접노무비율 산정방법에 관한 연구

        정순길 東亞大學校 大學院 2002 국내석사

        RANK : 247631

        건설공사의 원가계산에 의한 예정가격은 발주관서의 계약자가 물자, 용역 및 공사집행 등의 계약을 체결하는 기준으로 삼기 위해 입찰 전에 미리 작성 비치해 두는 가격을 말한다. 그리고 적정한 예정가격이란 수주자가 건설 공사를 정상적으로 시행하여 발주자가 기대하는 품질과 공기를 보장하면서 적정한 이윤을 확보할 수 있는 금액을 말하며, 이는 계약행위의 원활한 이행에 기본이 되는 것으로 그 중요성은 매우 크다. 또한 성공적인 예정가격의 산정은 효율적인 재정지출을 도모하고, 원가의 적정보상을 통한 양질의 계약목적물 확보에 기여한다. 현행 건설공사 예정가격작성제도는 재무제표규칙에 의한 기업회계방식을 모델로 하여 국가계약을 회계특성에 맞게 조화시켜 1989년에 대폭적으로 개정하여 현재까지 그 골격이 유지되고 있다. 이러한 원가계산방식에서 예정 가격의 비목은 재료비, 노무비, 경비 등 주요자원의 소요비용을 중심으로 구성되어 있다. 이 중 재료비, 직접노무비, 기계경비 등은 표준품셈과 단위당 가격에 의해 산정이 가능하지만, 간접노무비, 보험료, 일반관리비, 이윤 등은 표준품셈에 그 기준이 제시되어 있지 않은 비목으로 일반적으로 비율분석법에 의해 산정되고 있다. 현행 간접노무비율의 세부 적용기준은 허용한도를 설정해두고 정해진 비율에 의해 간접노무비를 산정하도록 하고 있다. 그러나 허용한도를 설정해 둘 경우 그 비율은 동종 산업의 평균율이어야 하나, 우리나라의 경우 제조업의 원가분석상 직·간접노무비가 구분되어 있지 않기 때문에 현실적으로 평균적정율을 정할 수 없는 실정이다. 그럼에도 불구하고 건설공사에 이러한 요율을 적용하고 있어 실무측면에서 현행 간접노무비율의 허용한도는 실제치와는 많은 차이를 보이고 있어 적정 원가계산상의 장애요인이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 원가계산에 의한 예정가격 산정시 문제점인 획일적인 비율적용에 의한 기존의 간접노무비율 산정방법을 완성공사 원가구성 분석자료를 활용하여 보다 합리적이고 실제치에 근접한 간접노무비율의 산정 방법을 연구하였으며, 그 수행결과는 다음과 같다. (1) 1992년부터 1998년까지의 완성공사 원가구성 분석자료를 바탕으로 노무비의 변동추이를 고찰해본 결과, 전체적으로 노무비 비중이 감소하는 추세였으며, 토목공사는 노무비 및 현장경비의 구성비율이 높은 반면, 건축공사는 노무비 및 현장경비의 비중이 낮고, 재료비 및 외주비의 구성비율이 높은 것으로 나타났다. (2) 연도별 직·간접노무비를 구성하는 세부항목을 분석한 결과, 건축과 토목 공사에서 직접노무비가 현격히 감소하는 반면 상대적으로 간접노무비가 꾸준히 증가하는 추세였다. 이러한 직접노무비의 감소원인은 기본급의 감소에 기인하는 것으로 나타났다. (3) 1992년부터 1998년까지의 완성공사 원가구성 분석자료를 바탕으로 간접노무비율의 연도별 구성비율을 분석한 결과, 간접노무비율에 영향을 미치는 요인은 공사종류, 공사규모, 공사기간 외에도 도급순위, 산재보험법, 기업규모, 발주기관 등인 것으로 나타났다. (4) 현행 간접노무비율의 문제점을 분석한 결과, 현행 간접노무비율이 실제공사의 특성을 효과적으로 반영하지 못하는 것으로 나타났다. 따라서 현행 3가지 공사특성의 산술평균에 의한 간접노무비율 산정방법의 개선이 요구되었으며, 건설공사의 특성을 효과적으로 반영한 공사원가의 산정을 위해서는 실적공사자료를 근간으로 한 세분화된 기준에 의한 원가계산이 필요할 것으로 판단되었다. (5) 공사종류, 공사규모, 공사기간의 특성치를 산술평균하여 간접노무비율을 산정하는 현행 방법은 실제치보다 매우 낮게 나타났으며, 이를 보완하기 위하여 기존의 3가지 분류특성에 도급순위, 산재보험법, 기업규모, 발주기관 등의 항목을 추가적으로 반영하여 간접노무비율을 산정하는 새로운 간접노무비율 산정방법을 방법을 제안하였다. (6) 이상의 7가지 항목의 상관관계를 분석·정리한 간접노무비율 산정 다중회귀식(Y = -405.236 + 55.l19X_(1) - 18.667X_(2) + 27.662X_(3) + 7.278X_(4) + 10.536X_(5) + 8.766X_(6) - 86.379X_(7))을 제시하였다. (7) 사례연구를 통하여 본 연구에서 제안한 간접노무비율 산정방법의 유효성을 검증한 결과, 실효성이 높은 것으로 나타났다. 따라서 현행 간접노무비율 산정방법을 완성공사 원가구성 분석자료에 의한 간접노무비율 산정방법으로 개선하여 적용한다면 보다 실질적인 간접노무비의 산정이 가능할 것으로 판단된다. As the procurement market became opened, to frame the estimated price is the getting more and more important by the public serviceman who takes charge of contract and institute that serves research on the cost price. It is most principle to collect reasonable and true data in the age of openness and information. To frame the estimated price for performing national budget could not only reduce nation treasury, but make corporation plan to compensate an equal cost and procurement, and so that, it may be a measure that reduces national tax burden, makes effective use of tax, and diminishes the unequal gap between incomes. The estimated price is a primal cost that makes it possible for the public service officer in charge of contract to make contracts of purchase, construction or service. Its codes had been greatly amended in 1989, and its systems also have been changed by cost accounting. The method amended to estimate rate raised another problem, so I established the goals of my study, such a method to account more reasonable rates, standard or proportion. But construction industry has particular properties of non-continuity of production, and non-stability of market comparing to other industries. Because of them, the practical construction cost is more difficultly recognized than in manufacturing industry, so, that is various according to many projects. Therefore, it is very hard work to standardize construction cost, and it is worthy of analyzing and measuring exactly construction cost. On this study, the trouble in producing expected construction cost with original cost calculation method is progressed by the data of cost items in complete works. This thesis will be studied on the basis of the large category by the analyses of cost items in complete works so as to solve the problems of indirect labor cost rate. On the basis of analyzing data, as expected cost of practical construction is measured, it can be referred to the method and the standard of indirect'labor cost rate in construction. In this situation, an attempt is made in this paper to arrange a guideline on indirect labor cost rate usage by reviewing the data corrected with indirect labor cost. Finally, the effectiveness of the proposed method is evaluated by applying to five sample projects. It is expected that the information provided by this paper will be useful for the estimation of indirect of labor cost.

      • Study of vortex dynamics in MgB2 superconductor

        정순길 성균관대학교 일반대학원 2011 국내박사

        RANK : 247631

        Since the discovery of MgB2 superconductor, many researchers have greatly interested in this material due to its two superconducting gaps and its promising properties for practical applications, such as a high superconducting transition temperature (Tc ~ 40 K), a high upper critical field (Hc2), a large coherence length (ξ), a high critical current density (Jc) with a high charge carrier density and a strong grain connectivity, and so on. Among these outstanding properties of MgB2, an achievement of higher Jc at higher temperature and higher magnetic field has been always a main topic for the perspective of practical applications. At this point, the study of vortex dynamics is essential to comprehend how to improve Jc. In this thesis, therefore, we have focused on the relationship between Jc and vortex motion in MgB2 through the analysis of flux pinning force. Various types of MgB2 films: highly c-axis-oriented films with columnar structure and different grain sizes of 300, 460, 560, and 650 nm, highly c-axis-oriented film with single crystal quality, and aaxis-oriented films, were prepared on c-cut Al2O3 substrates by using a hybrid physical-chemical vapor deposition (HPCVD) system. First, we have investigated the flux pinning effect of columnar grain boundary in MgB2 films by comparing columnar-structured and single crystalline ones. The MgB2 films with columnar structure showed much higher Jc at high fields than that of single crystalline thin film, and also sample having smaller grain sizes had a much strong field performance of Jc(B). Interestingly, in the field dependence of the flux pinning force density (Fp), we have detected an abnormal double-peak behavior at 5 K for the columnar-structured MgB2 films with grain size of 460 − 650 nm, originated from competition of different types of pinning sources, such as planar defects and point defects. However, this feature was suppressed not only at a higher temperature of 20K but also in the film with smaller grain size of 300 nm, considered to be caused by thermal fluctuation effects and the dominance of grain boundary pinning due to higher density of grain boundaries, respectively. Nevertheless, scaling behavior of flux pinning force for the columnar-structured films is well overlapped except for the double-peak features. These results directly show that the columnar grain boundary is strong pinning source in MgB2 films and it plays a crucial role in enhancing Jc over a wide range of magnetic field and temperature, even though the pinning effect of grain boundary is slightly reduced by increasing temperature. Next, by using three types of MgB2 films with single crystalline quality, c-axis-oriented columnar structure, and a-axis orientation, we have studied the intrinsic pinning effect of MgB2 superconductor. The strong field performance of Jc was observed by turning the oriented direction of grains from c-axis to a-axis, and the a-axis-oriented MgB2 films showed a noticeable increase of Jc at high fields compared with the caxis-oriented films whether it has columnar structure or not. Our results clearly show that MgB2 has the strong intrinsic pinning caused by the large anisotropy of superconducting energy gap in the boron layers like high-Tc cuprate superconductors with a layered structure. 2001년 이붕소 마그네슘(MgB2)에서 초전도성이 발견된 이후로 수많은 연구 결과들이 쏟아져 나왔으며, 아직까지 이에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 40 K 근처에서 초전도성을 보이는 MgB2는 두 개의 에너지 간격(energy gap), 높은 임계자기장(Hc2), 긴 결맞음 길이(ξ), 그리고 약결합(weak-link)의 부재 및 많은 전하 운반자 밀도(charge carrier density)로 인한 높은 임계전류밀도(Jc) 등의 현저한 특성을 보임으로써 많은 연구자들에게 큰 관심을 불러 일으켜왔다. 이중에서 고 자장 및 높은 온도 하에서 높은 임계전류밀도를 달성하는 것은 초전도의 산업적 응용을 위해 오랫동안 큰 과제로 여겨져 오고 있으며, 이를 위해 초전도 내에서 일어나는 볼텍스(vortex) 동역학을 이해 하는 것은 필수적이다. 본 학위 논문에서는, 자속 꽂음힘(flux pinning force)을 분석하여 MgB2에서의 임계전류밀도와 볼텍스 운동과의 관계를 연구하였다. 본 연구를 위해 혼성물리화학증착 (hybrid physical-chemical vapor deposition, HPCVD) 장비를 이용하여 Al2O3 (0001) 기판 위에 여러 종류의 MgB2 박막을 제작하였다. 이렇게 제작된 박막들은 평균적으로 300, 460, 560, 그리고 650 nm의 낱알크기(grain size)를 가지고 c-축 방향으로 주상조직(columnar structure) 모양으로 성장한 박막들, c-축 방향으로 성장된 단결정 품질의 박막, 그리고 a- 또는 b-축 방향으로 성장된 박막들로 구성되어있다. 먼저, 주상조직을 가진 MgB2 박막과 단결정 품질의 MgB2 박막 비교를 통하여 기둥 모양의 결정 경계(columnar grain boundary)에서의 꽂음 힘 효과를 조사하였다. 고 자장 하에서 주상조직을 가진 박막들이 단결정 품질의 박막보다 아주 높은 임계전류밀도를 가졌으며, 또한 주상조직의 낱알크기가 작아질수록 더 높은 임계전류밀도를 보였다. 5 K의 온도에서 460, 560, 그리고 650 nm의 낱알크기를 가지고 주상조직으로 성장된 박막들의 자기장  자속 꽂음 힘 밀도(flux pinning force density, Fp) 그래프에서 이중-봉우리 행태(double-peak behavior)의 흥미로운 현상이 관측되었다. 이 이중-봉우리 현상은 서로 다른 종류의 꽂음 자리들, 즉 면 결함(planar defect) 및 점 결함(point defect)들의 경쟁에서 비롯된 것으로 여겨진다. 하지만, 보다 높은 온도인 20 K에서와 낱알크기가 보다 작은 300 nm의 크기를 가지는 MgB2 박막의 경우에는 이중-봉우리 현상이 관측되지 않았는데, 이는 각각 열 요동(thermal fluctuation) 효과와 작은 낱알크기로 인한 결정경계(grain boundary)밀도 증가로 인한 것으로 사료된다. 그럼에도 불구하고, 주상조직을 가진 MgB2 박막들의 피닝 힘 밀도의 눈금잡기행태(scaling behavior of flux pinning force density)는 이중-봉우리 행태를 제외하고 모두 잘 일치함을 보였다. 이 결과들은 MgB2 박막에서 주상조직의 결정경계에서의 꽂음 효과가 온도가 증가함에 따라 다소 감소 함에도 불구하고, 넓은 범위의 자기장 및 온도 하에서 주요 꽂음 자리로 작용하고, 임계전류밀도 향상을 위해 중요한 역할을 함을 보여준다. 다음으로 결정 성장방향이 a-축인 MgB2 박막과 c-축의 성장 방향을 가지고 주상조직으로 성장된 박막 및 단결정 품질의 박막의 임계전류밀도를 비교함으로써 MgB2의 고유 꽂음(intrinsic pinning) 효과를 조사하였다. 그 결과, c-축의 성장 방향을 가지고 주상조직으로 성장된 박막 및 단결정 품질의 박막에 비해 a-축의 결정성장 방향을 가진 박막에서 넓은 범위의 자장 하에서 가장 강한 임계전류밀도를 보였다. 이는 붕소 층에서의 초전도 에너지 간격의 비등방성에 의한 것으로, MgB2 또한 층 구조(layered structure)를 가진 구리계산화물 고온초전도체들(high-Tc cuprate superconductors)처럼 강한 고유 꽂음을 지니고 있음을 시사한다.

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