1. 배드민턴의 유래와 역사배드민턴 경기는 비교적 근래에 와서 성행된 경기로서 그 이름은 원래 영국의 지명에서 비롯된 것이다. 이 경기의 기원은 1820년경 인도의 봄베이 지방에서 발생하여 성행하던 푸우나라는 유희가 오늘날 배드민턴 경기의 원형이라고 할 수 있다.2. 배드민턴의 특성첫째, 신체적 건강 유지의 측면이다. 배드민턴 경기는 달리기, 독약, 몸의 회전 및 굴곡과 신전으로 이루어져 전신운동을 하게 되어 우리 몸의 형태적인 변화는 물론 기능적인 변화를 가져다준다. 또한 신경계의 발달과 함께 호흡 순환계의 발달에 도움이 되고 내장기관을 튼튼하게 한다.두 번째로, 정신적 건강의 유지에 도움을 준다, 배드민턴의 활동 형태가 달리고 치는 동작으로 이루어져 있으므로 파괴적 욕구의 해소는 물론, 정신적인 스트레스를 호소함으로서 맑고 밝은 정서를 유지시켜 줄 수 있다.세 번째로 사회적 측면으로 네트를 가운데 두고 신체적인 접촉 없이 행하여지는 운동경기로서 신사적인 인간성의 함양에 도움을 주고 많은 인원이 필요하지 않으므로 가족 직장 등의 집단 속에서 언제 어디서나 쉽게 행할 수 있어 훌륭한 인간관계를 형성하여 민주시민의 자질함양에 도움이 된다.3. 용구1. 라켓▷ 라켓의 길이는 약 65~66cm가 적당▷ 무게는 목제의 경우 120g정도, 철제인 경우 약 110g전후▷ 라켓의 무게중심은 손잡이 끝에서 28~29cm가 적당2. 셔틀 콕셔틀콕은 반구형의 코르크에 물새의 깃털을 꽂아서 만든다. 국제배드민턴 연맹에서는 셔틀의 무게를 73~83 그레인으로 정하고 있다.3. 복장배드민턴은 신사적인 스포츠로 일컬어지기 때문에 예의를 무척 중요시하기 때문에 일반적으로 흰색의 복장을 권하고 있다. 운동화도 백색으로 되되 바닥이 조금 두꺼운 것이 좋으며 양말은 희색으로 하고 두꺼운 것을 착용하며 남자는 긴 바지 또는 반바지, 여자는 스커트나 원피스 또는 반바지로 한다.4. 라켓을 쥐는 방법(1) 이스턴 그립▷ 팔을 자연스럽게 펴고 악수할 때와 같이 라켓을 쥔다.▷ 라켓의 면과 지면은 수직이 되게 한다.▷ 오른손잡이의 경우 손등이 라켓자루의 오른쪽으로 올라오게 한다.▷ 엄지손가락과 나머지 네 손가락으로 만들어진 V자 홈은 라켓의 핸들위로 오게 한다.▷ 왼쪽으로 날아오는 셔틀을 칠 때에는 엄지손가락을 펴서 핸들과 평행이 되게 붙여주거나 왼쪽으로 약간 돌려 잡아준다.(2) 웨스턴 그립▷라켓을 지면에 눕혀두고 그대로 감싸 쥔다.▷ 엄지와 네 손가락의 V자가 3시 방향을 향하게 한다.▷ 강타와 푸싱 샷(밀어쳐넣기)에는 유리하다.5. 경기장의 규격(1) 코트배드민턴 경기장은 단식 경기장과 복식 경기장으로 나누어진다. 라인의 폭은 약 3.8cm이고, 센터 라인은 중앙에서 1.9cm 폭으로 긋는다. 코트의 가장 뒤쪽에 있는 선을 백 바운더리 라인이라고 부르며, 그 바로 안쪽에 있는 선은 복식경기의 롱 서비스 라인, 네트의 앞쪽에 있는 선은 복식 경기의 롱 서비스 라인, 네트의 앞쪽에 있는 선이 쇼트 서비스 라인이다. 롱 서비스 라인은 복식 경기의 서비스에만 필요하고 일단 서브리시브가 끝나면 백 바운더리 라인까지 복식 경기장이 된다.6. 경기 규칙 및 방법(1) 토스경기가 시작되기 전, 양측은 토스를 한다. 토스는 승리한 측이 다음 사항을 선택한다.① 서브권을 갖는다,② 서브권을 양보한다.③ 엔드를 선택한다.토스에 패한 사이드는, 나머지 2항 중에서 선택할 수 있다.(2) 득점① 남자복식과 단식경기에서는 15점 혹은 21점으로 경기를 끝낸다. 15점 경기에서 13점으로 동점이 되었을 때는 먼저 13점을 득점한 자가 세팅 할 수 있는 선택권을 가지며 상대가 동의하면 5점을 추가한다. 14동점일 때는, 먼저 14점을 득점한 자가 세팅선택권을 가지며 3점을 추가한다. 경기 후 세팅득점은 “러브 오올”이라고 부른다. 그리고 득점수가 13점 또는 14점의 동점일 경우에는 , 5점 또는 3점을 선취한자가 그 게임을 이기는 것이다.어느 경우이거나, 득점수가 13점 또는 14점의 동점이 된후, 다음 서비스가 이양되기 전에 세팅을 요구하여 그 게임을 끝내야 한다. 또한, 21점의 게임인 경우에는 , 같은 방법으로 득점을 하며, 13점 또는 14점 대신에 19점 또는 20점 동점이 되었을 때 세팅을 하게 된다.② 여자단식경기는 11점으로 끝난다. 스코어가 9점 동점일 때, 9점을 선취한 자가 세팅권을 가지며 3점을 추가한다. 그리고 10점 동점일 경우에는, 10점 선취한 자가 세팅권을 가지며 2점을 추가한다.③ 첫 번째 경우에 세팅의 선택권을 거절한 자는, 두 번째 일어나는 세팅을 제외 받지 않는다.④ 협정에 의하여 스코어를 다르게 한 게임-즉, 핸디캡경기에서는 세팅이 허용되지 않는다.(3) 앤드상호간에 특별한 협정이 없는 한, 3게임의 경기를 하여야 한다. 경기자는 두 번째 게임 또는 세 번째의 게임을 시작할 때, 엔드를 바꾸어야 한다. 세 번째 게임에 임할 때, 스코어가 다음과 같은 동점일 경우에는 엔드를 바꾸어야 한다.① 15포인트 게임 중 8점일때② 11포인트 게임중 6점일때③ 21포인트 게임 중 11점일때또한 핸디캡 경기의 경우에는 , 한쪽이 게임을 이기는 데 필요한 득점수의 얻었을 때에 엔드를 바꾼다. 만약에 부주의로 인하여, 이미 이 규칙에 규정된 바와 같이 명시된 점수에 도달했을 때에 엔드를 변경하는 것을 잊어버렸을 경우(이 규칙으로 그 스코어가 지적되어)에는, 잘못을 발견하는 즉시 엔드를 변경하고, 이제까지의 스코어는 그대로 존속되어야 한다.(4) 복식 경기① 어느 쪽이든 첫서브가 결정되면, 경기자는 게임을 시작하는 코트의 우측 서비스 코트에서 대각선인 상대방 서비스 코트에 서브를 하여 게임을 개시한다. 만약에, 리시버의 경기자가 셔틀이 땅에 닿기 전에 그것을 받게 되면 그것은 인사이드의 1명에 의하여 받게 되며, 그러한 다음엔 아웃 사이드의 경기자가 받게 된다. 이러한 방법으로 계속하여 반칙이 나오든가 또는 셔틀이 멈추게 되는 경우까지 인 플레이가 된다. 만약에 반칙이 인사이드에서 나왔다면, 우측에 계속 서브권이 상실되며, 다른 경기자가 서브를 하고, 다시 반칙이 주어지면 서브권을 상대방에게 넘겨준다. 그리고, 상대방의 우측 서비스코트의 경기자가 서브권자가 된다. 그러나, 만약에 그 서브가 돌아오지 않을 때, 또는 반칙이 아웃 사이드에서 나오면, 인사이드가 득점한다. 인사이드가 서비스 코트를 다른 곳으로부터 변경하고, 이제 그 서브는 상대방 경기자로부터 좌측으로 대각선상에서 서브한다. 이 사이드측이 계속 득점할 때, 서브는 각 서비스 코트에서 상대방과 대각선상으로 차례로 교대되며, 득점할 때마다 서비스 코트를 변경한다.② 매회 첫서브는 우측으로부터 시작한다. 서브는 그 셔틀이 서브한 자의 라켓에 쳐지자마자 전달된다. 그 후부터, 셔틀이 땅에 떨어지거나, 반칙이 있거나, 또는 레트가 발생될 까지, 또는 규칙 제 19조를 제외한 일이 있을 때까지, 서브한 자나 경기자들은 자기들의 원하는 어느위치도 택할 수 있다.③ 리시버서브를 받을 경기자는 그 서브한 것을 혼자서만 받을 수 있다. 만약 그의 파트너가 그 셔틀을 터치하거나 셔틀에 부딪히는 경우엔 인 사이드가 득점한다.④ 서비스권처음 시작할 때는 한 선수에게 서브권이 부여된다. 그 다음회부터는 각 파트너가 가질 수 있고, 그리고 그들은 계속할 수 있다. 한게임에서 이긴 자가 다음 게임의 서브권을 가진다. 그러나 승자 중의 어느 누구도 서브할 수 있고, 패자의 어느 누구도 받을 수 있다.⑤ 레트경기자가 순번이 틀리어 서비스를 하거나, 또는 서비스 코트를 틀려서 서비스를 하여, 그 사이드가 이겼을 때는 레트가 된다. 그 레트는 다음 서비스가 행해지기 전에 요구되어야 하며, 또는 허용되지 않으면 안된다.(5)단식경기① 경기자들은 그 게임에서 득점수가 0점이거나 짝수일때면 각자의 우측 서비스 코트에서 서브를 주고 받으며, 그 게임에서의 득점수가 홀수일때는 그들 각자의 좌측 서비스 코트에서 전달된 것을 주고 받는다. 세팅은 이결과에 전혀 영향을 주지 않는다.② 양측 경기자들은, 득점할 때마다 서비스 코트를 바꾸어야 한다.7. 기본적 용어(1) 포어핸드와 백핸드 스크로크몸의 중앙을 기준으로 하여 오른쪽으로 오는 공을 칠 때를 포어핸드, 왼쪽으로 오는 공을 칠 때는 백핸드라고 한다.(2) 오버헤드와 언더핸드오버헤드란 머리보다 높은 위치에서 치는 타구이며 언더 핸드란 허리보다 낮은 위치로 날아오는 셔틀을 칠 때이다.(3) 사이드 핸드 또는 사이드암: 머리보다 낮고 무릎보다는 높게 오는 타구를 측면으로 라켓을 휘둘러 치는 것(4) 스트로크: 셔틀콕과 라켓이 만나는 자체,플라이트: 셔틀을 친 자체며 라켓에서 셔틀이 떠난 이후의 상태샷: 셔틀이 코트에 떨어진 결과(5) 클리어: 상대의 코트로 높고 깊숙이 날아가는 플라이트, 하이클리어와 드리븐 클리어 있음(6) 드롭: 라켓으로 셔틀을 가볍게 쳐서 네트를 넘자마자 곧 떨어지도록 치는 플라이트(7) 커트: 셔틀의 옆에 스핀을 가해서 치는 드롭(8) 스매시: 상대코트에 가장 빠르고 강하게 쳐 보내는 일직선의 플라이트(9) 헤어핀: 상대의 짧은 플라이트를 네트를 넘는 즉시 낙하하도록 가볍게 치는 타구(10) 드라이브: 스매시를 하기에는 낮은 상대의 타구를 지면과 거의 평행하게 펴 밀어주는 플라이트(11) 푸시: 네트위로 낮게 날아오는 셔틀을 드라이브나 스매시할 경우 라켓이 네트에 닿을 가능성이 많을 때 재빠르게 상대코트로 밀어치는 타구(12) 포인트란 1득점을 말하며, 포인트가 모여서 게임, 게임이 모여서 매치가 된다. 남자단식의 한게임은 15포인트이며 두 게임 선취시 매치가 끝난다. 한 게임을 종료할 수 있는 마지막 포인트를 게임 포인트, 전 경기를 종료할 수 있는 마지막 포인트를 매치 포인트라고 한다.
1. 복합발전의 필요성경제의 지속적인 발달과 인구의 증가로 인해 에너지의 소비가 급증하고 이에 따른 에너지 자원의 고갈과 화석연료 등의 이용으로 발생하는 이산화탄소의 배출 및 이로 인한 환경문제와 지구 온난화의 문제, 산성비 등으로 인류는 생존의 위협을 받고 있다. 특히 우리나라는 에너지 자원의 90%이상을 수입에 의존하고 있으며 에너지 수입액은 연간 200억달러, GNP생산에 소비되는 에너지량은 선진국의 3배에 이르는 에너지 다 소비국가이다. 최근 10년간 우리나라의 에너지 소비는 매년 10%라는 세계최고의 증가율을 기록하고 있다. 따라서 이런 화석 연료의 고갈로 화석연료의 고갈로 대두된 에너지 위기 의식과 더불어 미래 에너지 자원에 대한 일류의 희망은 최종적으로 자연에너지의 공학적 이용에 있다는 결론에 도달하였으며, 이러한 상황을 감안하여 선진제국은 여러 에너지의 연구개발에 막대한 투자를 하고있다. 그중 복합발전은 에너지의 이용성을 높일수 있는 방법으로 많은 관심을 받고 현재 실용화 되어있다.2. 복합발전의 정의화력발전의 종합열효율은 기술적으로 40%정도를 한계로 한다. 복합발전 은 이와 같은 화력발전의 열효율을 제고하기 위해 가스터빈발전에 사용 한 고온의 가스로 증기를 발생시켜 이 증기로 다른 터빈을 회전시키는 가스터빈발전과 화력(증기터빈)발전을 결합시키는 것이다. 현재 일부 메이커에 의해서 복합발전장치가 실용화되어 있다.3. 복합발전의 특징(1)열효율이 높다(2) 부하 운전시 열효율 저하가 적다(3) 정지 시간이 짧다(4) 출력이 대기온도에 따라 변화한다(5) 발생이 적다(6) 연료에 따라 성능 변화가 크다(7) 공기가 짧고 건설단가가 싸다4. 복합화력 발전의 원리(1) 복합사이클(Combined Cycle)의 정의열기관의 효율을 올리기 위해 고온원과 저온원 사이에서 2개 이상의 직열한 사이클을 작동 시키는 것을 복합 사이클이라 한다.예컨대 고온에서 작동하는 전자 유체발전 사이클, 고온 가스터빈의 브레이톤 사이클, 액체금속을 사용한 랜킨 사이클 등을 토핑 사이클로 하고, 이 사이클의 방열량을 흡열하여 작용하는 저온에서의 수증기의 랭킨 사이클을 바터밍 사이클로하는 복합 사이클이 검토되고 있다.정적요소(오토 사이클)와 정압연소(디젤 사이클)의 양자를 갖은 사바티 사이클(Sabathe Cycle)도 복합 사이클이라 부를 수 있다.(2) 일반적인 복합화력발전연료를 연소시켜 가스터빈(Gas Turbine)발전기를 돌리고 나온 고온의 배기가스(일산복합 530℃)를 대기로 방출하지 않고 배열회수보일러(Heat Recovery Steam Generator)로 공급, 급수(물)를 가열하여 고온,고압(76㎏/㎠, 505℃)의 증기(Steam)를 발생시켜 증기터빈(Steam Turbine)발전기를 돌려 발전하는 방식5. 복합 화력 발전의 주요구성(1) Gas Turbine 및 Gas Turbine 발전기(Generator)(2) Steam Turbine 및 Steam Turbine 발전기(3) 배열회수 보일러(Heat Recovery Steam Generator)(1) 가스터빈 발전기가스터빈은 LNG를 연료로 하여 전기를 발생시키며, 고온의 연소공기를 배열회수 보일러(HRSG: Heat Recovery Steam Generator)로 공급하는 역할을 한다.1. 공기의 압축기에서 외부공기를 압축2. 압축된 공기에 연료가 공급되어 연소가 이루어짐3.연소된 고온의 공기에 의해 터빈과 발전기가 회전4. 발전기가 회전을 하면 전기가 발생(2)스팀터빈발전기배열회수보일러에서 만들어진 스팀을 이용하여 터빈을 회전시키고, 회전축에 연결된 발전기에 의하여 전기가 발생된다. 스팀의 압력 및 온도에 따라 고압, 중압, 저압터빈으로 각각이동하며, 저압터빈을 통과한 스팀은 복수기를 통하여 응축되어 물로 변환된다.(3)배열회수보일러(HRSG)가스터빈에서 배출되는 고온의 연소공기를 배열회수 보일러에 통과시킴으로서 보일러 내의 물을 고압의 증기로 만들어 스팀터빈 발전기에 공급하는 역할을 한다.(4) 송·수전 설비발전소에서 전기를 생산하기 위해서 전기를 받아오거나 보내 주기위한 설비로서 KIECO발전소의 경우는 154KV의 전압으로 송전하고 있음(5)해수공급설비: 스팀터빈에서 사용한 스팀을 응축시키기 위해서 해수를 사용. 대부분의 발전소가 해안에 위치한 이유는 해수를 냉각수로 사용하기 위함이다.6. 복합화력발전 Cycle(1) Gas Turbine가스터빈 기본 Cycle : 브레이톤 사이클(Brayton Cycle)? 압축기에서 단열압축된 공기를 연소기에서 연료와 함께 정압가열 하여 터빈에서 단열 팽창시켜 터빈을 돌리며, 배기장치를 통해 정압방열과정을 거치는 열기관? 이론 열효율여기서 P1P2는 입구, 출구의 압력, k는 비열비일산복합화력은 발전기, 기동장치, 압축기 및 Turbine이 동일축에 연결되어 운전되고 있음- 기동장치(Starting System)? 가스터빈을 초기에 기동할 때 쓰이는 연소용 공기를 공급하기 위하여 대용량 Motor 기 동장치가 설치되어 있고 가스터빈 연소기 점화후에 정지되며, 기동장치 정지 후 연소용 공기는 압축기 (Compressure)에서 공급됨(2) Steam Turbine스팀터빈 기본 Cycle : 랜킨 사이클(Rankine Cycle)보일러(Boiler), 증기터빈(Stram Turbine), 복수기(Condenser), 보일러 급수펌프(Boiler Feed Water Pump)로 구성된 증기원동소의 기준사이클로, 단열변화와 등압변화로 구성되어 있다.보일러 급수펌프를 이용하여 보일러 드럼에 물을 단열압축하여 공급하며, 보일러에서 등압 가열하여 증기를 발생시켜, 보일러 최고온부에 설치된 Super Heater로 보내 과열증기를 만 든다. 과열 증기는 스팀터빈으로 보내져 단열팽창하여 터빈을 회전시키며, 복수기 (Condenser)에서 등압냉각하여 포화수 상태로 만들어진다.이론 열효율여기서 i1은 터빈으로 공급되는 과열증기 엔탈피, i2은 터빈을 돌리고 나온 증기 엔탈피, i3은복수기에서 응축돼 보일러로 공급되는 물의 엔탈피, i4은 보일러 드럼에 공급된 물의 엔틸피
복합 화력발전목 차복합발전의 필요성12정의원리이해 (장 · 단점)3산업현황4전망과 미래5필 요 성화석연료의 고갈로 대두된 에너지 위기 의식 화석연료 사용에 따른 환경오염 선진국의 여러 신 에너지 연구개발 자연에너지의 공학적 이용효율 극대화정의기존 화력발전 열효율 한계 – 약 40% 복합발전 화력발전 열효율 향상 가스터빈발전에 사용한 고온의 가스로 증기를 발생시켜 이 증기로 다른 터빈을 회전시키는 가스터빈발전과 화력 증기터빈 발전을 결합원리이해가스화 복합발전기술 저급원료 불완전연소 및 가스화 가스를 제조 정제 가스터빈 및 증기터빈을 구동 전기를 생산원리이해가스터빈 발전기 화석연료로 전기 발생 고온 연소공기 배열 회수보일러로 공급 외부공기압축 연료 공급 및 연소 터빈과 발전기 회전 전기발생스팀터빈 발전기 만들어진 스팀 이용 터빈회전 전기발생 스팀 압력 온도에 따라 각각의 터빈으로 이동 저압 통과 스팀 복수기를 통해 물로 변환 배열 회수 보일러 고온의 연소공기를 배열회수 보일러에 통과 물을 고압의 증기 스팀터빈 발전기에 공급장 · 단점장 점 발전효율이 높음 환경친화적 황 성분 99% 이상 제거 저급연료의 고부가가치화 기동정지 시간이 짧다 사용 연료에 따른 성능변화 건설 공기 짧다단 점 초기투자비가 높음 시스템 비용이 고가 대기업 중심의 기술개발산업현황서인천 복합화력1,2 1,800MW*2평택 복합화력 480MW부천 복합화력 450MW일산복합화력 900MW안양 복합화력 450MW보령복합화력 1,200MW울산복합화력 1,200MW전망과 미래가스화학 복합발전 관련 기술개발 지속추진 가스화 부분과 고온탈황 부분의 장기적이고 안정적인 연계운전을 위한 실험 연구 석탄가스에 의한 가스터빈 구동 및 전력생산 시험 건설 및 초기투자비를 줄이기 위한 공정의 단순화 설계 기술개발 다양한 연료가스를 이용한 기술개발 고온정밀정제 기반기술개발(연료전지 연료 및 화학공정용 원료){nameOfApplication=Show}
1. EMC 관련 주요 용어해설EMC(Electro-Magnetic Competibility) : 전자파 환경의 양립성??EMC란 협의적 의미로 전자파 환경의 양립성이라 부르고, 광의적 의미에서는 전자파 환경공학을 다루는 총칭으로 사용되기도 한다. 전자파를 주는 측과 받는 측의 양쪽에 적용하여 기기의 성능을 확보할 수 있는 능력으로 정의된다. 혹은 EMI와 EMS를 총칭하여 EMC라 한다.EMI(Electro-Magnetic Interference) : 전자파 간섭, 전자파 장해??전자기적인 간섭은 회로 기능을 약화시키고, 오동작을 일으킬 수 있는 불필요한 신호로 장비가 동작되는 동안은 불가분하게 발생된다. 다시말해 선형적인 신호가 비선형회로망을 통과하면 출력에 비선형적인 고조파가 발생되는 데 이를 EMI라 한다.??규정에 따르면 “방사 또는 전도되는 전자파가 다른 기기의 기능에 장해를 주는 것” 이라 정의된다.EMS(Electro Magnetic Susceptibility) : 전자파 감수성전자 장치가 다른 기기로부터 발생하는 전자기적 방해를 받아도 악영향이 없이 작동할 수 있는 성질을 말한다.RE(Radiated Emission) : 복사방출복사(방사)에 의해 전파되는 필요하지 않은 전자기적 에너지(전자파)의 발생. 주변의 단말 또는 시스템 등 통신 설비에 오동작 등 악영향을 미쳐 장해를 일으키는 원인이 된다. 전도성 방출(CE)과 함께 대표적인 전자파 능동 간섭의 하나이다. 전파 법령에는 복사라고 하였지만, 일반적으로 방출이라고 한다.RS(Radiated Susceptibility) : 복사감응주변으로부터의 복사에 의해 전파되는 필요하지 않은 전자기적 에너지(전자파)의 전달에 의해 단말 또는 시스템 등 어떤 전기 통신 설비가 오동작 등 장해를 받는 현상. 전도 감응(CS)과 함께 대표적인 전자파 수동 간섭의 하나이다.CE(Conducted Emission) : 전도성방출전도체를 통하여 전파되는 필요하지 않은 전자기적 에너지(전자파)의 발생. 주변의 단말 또는 시스템 등 통신 설비에 오동작 등 악영향을 미쳐 장해를 일으키는 원인이 된다. 복사성 방출(RE)과 함께 대표적인 전자파 능동 간섭의 하나이다.CS(Conducted Susceptibility) : 전도 감응성주변의 전도체를 통하여 전파되는 필요하지 않은 전자기적 에너지(전자파)의 전달로 단말 또는 시스템 등 통신 설비가 오동작 등 장해를 받는 현상. 대표적인 전자파 수동 간섭의 하나이다.2. 전자기기 노이즈 문제그림1. 전기적 노이즈 발생의 예자동기의 모든 부분에는 다수의 전자기기(전자회로)가 사용되게 되었다. 그 결과 전자기기에서 발생하는 전자파가 다른 전자기기에 방해를 받아 자동기에 트러블이 발생하는 문제가 생기고 있다. 이와 같은 방해를 전자방해(EMI: Electro-Magnetic Interference)라고 한다. 세계 각국에서 이 EMI에 대하여 여러 가지 규제를 하고 있다. 이 규제에서는 그 전자기기가 ‘외부에 대하여 얼마나 노이즈원이 되고 있는가’의 한계를 표시하는 것이다.한편 그 전자기기가 ‘외부로부터의 노이즈에 얼마나 견딜 수 있는가’도 중요하다. 이것을 노이즈 내성(이뮤니티: Noise Immunity)이라고 하며 전자기기의 전자 감수성(EMS: Electro-Magnetic Susceptibility)의 역수로서 표시된다.또한 전기적 노이즈는 아니지만 인위적 노이즈, 즉 인위적인 고장 및 부당한 난입에 의하여 자동기가 방해를 받지 않도록 보호하는 대책을 강구하는 것도 잊어서는 안된다.전자기기에 관한 전기적인 안전성, 전자파 장해에 대한 측정법이나 규격에 대해서는 전자기기의 종류나 규모, 사용장소, 국가 등에 따라 약간 차이가 있기 때문에 수출하는 경우에는 상대국의 사정을 충분히 조사해 둘 필요가 있다. 일본의 경우에 EMI에 관해서는 CISPR 규격에 기초한 VCCI(일본 정보처리장치 등 전파장해 자주규제)의 규격에, 그리고 이뮤니티에 관한 규격은 주로 JIS나 전기용품단속법으로 세분화되어 있다.그림2. 기기의 노이즈 문제3. 노이즈 발생을 방지하기 위한 대책(EMI)우선 주위에 노이즈가 발생하지 않는 대책이 중요하다. 자동기기에 전자기기가 구성되어 있는 이상 특히 디지털 회로의 경우에는 노이즈의 발생을 완전히 없앨 수는 없다. 노이즈를 발생하지 않게 하기 위한 대책으로서는 세계적으로 거의 통일된 규제가 있으며 기기에서의 노이즈 발생은 그들 규제 값 이하의 레벨로 억제할 필요가 있다. 이것은 전자기기가 발생하는 노이즈가 주위에 존재하는 다른 전자기기 등에 나쁜 영향을 미치지 않도록 하기 위한 것과 텔레비전이나 라디오 등의 반송전파 등에 대한 방해를 방지하기 위해서이다.(1) 전자파 장해에 대한 대책세계적으로 규제가 진전되고 있는것이 노이즈에 대한 대책이다. 일본에서도 VCCI에 의한 자주규제가 실시되고 있다. 공중에 노이즈가 방사된 경우에는 텔레비전이나 라디오 등의 방송파에 대한 전파장해로 되며 전원 라인을 경우한 노이즈는 다른 전자기기를 오동작시킬 가능성이 있다. 전자는 잡음전계강도 시험, 후자는 잡음단자전압 시험에 의하여 그 정도를 테스트 할 수 있다.그림 3 EMI 시험의 종류이들에 대한 대책으로서 역시 실즈와 필터의 채용을 들 수 있다. 또한 연속적으로 발생하는 노이즈에 대해서는 스펙트럼 애널라이저에 EMI 프로코브를 접속함으로서 1C 1개분 정도의 범위에까지 노이즈 발생원을 특정 하는 것이가능하다.(2) 위험한 오출력에 대한 대책소프트웨어도 포함하여 배려해야하는 것으로 페일세이프가 있다. 가령 노이즈 등이 원인으로 자동기에 고장이 발생했다고 해도 인명의 손상이나 중대한 사회적 혼란이 되지 않도록 미리 정해진 안전 상태로 출력을 고정시켜 고장의 영향을 한정시킬 수 있는 능력을 ‘페일세이프’라고 한다.자동기에 노이즈 등의 어떤 장해가 발생하여 연산처리에 미스가 발생하거나 동작이 정지하거나 하는 것은 부득이 하다고 해도 외부에 위험한 결과를 발생케 하는 신호를 출력하지 않도록 해야 한다. 이를 위해서는 하드웨어의 페일세이프와 함께 소프트웨어의 페일세이프에 대해서도 고려할 필요가 있다.자동기에는 비상정지처리가 불가결하지만 이 경우에도 같은 배려가 요구된다. 즉 비상정지라고 해서 단지 시스템의 동작을 정지시키면 되는 것은 아니다. 안전한 상태로 시스템을 정지시키는 것이 중요하다. 따라서 어떤 상태로 하는 것이 안전한지에 대하여 충분히 검토한 후에 대책을 강구 하는 것이 중요하다.
Abstract태양광 분산전원의 사용은 비용절감과 대체에너지의 필요성 때문에 널리 사용될 것으로 예상되므로 태양광 분산전원의 효과를 이해하기 위해서 논문을 수행하였다. 태양전지의 특성 을 먼저 소개하며, 태양광 발전소에서 측정된 실측 데이터를 분석해 태양광 월별발전량 검토 및 특성을 도출하며, 10kW 태양광 발전기 지역별 발전량 차이를 분석하여 결론을 내었다.1. 서 론2005년 2월16일부터 지구온난화를 방지하기 위해 온실가스 감축을 의무화 한 교토의정서가 발효되어 2013년부터 온실가스 감축의무 이행이 확실시되고 있다. 이로 인해 신 재생에너지성장률은 연평균 20~30%씩 급신장할 것으로 예상된다. 여러 신재생에너지 중 태양광 분산전원은 kW당 단가가 높고 효율이 낮으며 인버터로 인한 고조파 문제가 있다는 단점이 있으나 무한하고 청정한 첨단기술 에너지원이며 발전설비에 대한 유지관리가 거의 필요 없고 부하근처에 설치가 가능해 송배전 선로가 필요 없는 점, 일사가 많을수록 많은 전기를 생산해 낼 수 있다는 점 등 다양한 장점을 가져 유용한 전력공급 시스템으로 꼽힌다.특히 회수기간이 긴 대형발전소에 많은 비용을 투자하려고 하지 않으려는 현 추세에 건설기간 과 투자비용이 짧고 전력수요 증가에 신속히 대응 가능한 태양광시스템은 전력공급분야에 중요한 역할이 될 것이다.따라서 본 논문에서는 많은 장점을 가져 유용하게 사용될 태양광시스템에 대해 논할 것이며 국내 여러 곳에 있는 태양광 발전소의 실측 데이터를 가지고 분석을 하여 태양광발전의 월별 발전량 검토 및 특성을 도출하며, 10kW 태양광 발전기의 지역별 발전량 차이를 평가 분석할 것이다.2. 태양 전지의 특성2.1 태양전지의 유형과 기본특성2.1.1 태양전지의 유형그림 1 태양전지 분류① 결정질 실리콘 태양전지(Crystalling Silicon Cells)실리콘 태양전지는 크게 단결정 형태와 다결정 형태의 재료로 나뉘며 기본적으로 p-n 동종접합으로서 태양전지에 사용된다. 단결정은 순도가 높고 결정결함 밀도가 다결정 재료는 상대적으로 상용화가 가능한 정도의 효율의 전지를 낮은 비용으로 생산하기위해 사용된다.② 비정질 실리콘 태양전지(Amorphous Silicon Cells)비정질 실리콘 태양전지(a-Si)는 가장 상업적으로 성공한 박막 형태의 태양전지이나 a-Si의 효율을 안정화 시키는 문제가 있다.그림 2 단결정, 다결정, 비정질Si, 화합물 태양전지 모듈③ CIS 태양전지(Copper Indium Diselenide Solar Cells)다결정 박막 CIS전지는 p-n이종접합 구조를 기본으로 약 1[eV]의 밴드갭을 가지고 있고 보통 0.5V이하의이다. 그리고 실험실에서는 17%를 상회하는 효율이 기록되고 있다. CIS의 밴드갭이 작은 편이므로 다른 종류의 전지보다가 크고가 낮다.④ GaAs 태양전지태양전지 재료 중 높은 효율이며 우주용으로 상용화에 성공한 재료다. GaAs는 최적의 밴드갭인 1.45[eV]및 높은 광 흡수계수와 높은 이론 효율 치(39%)등의 장점과 In,Al등과 쉽게 합금을 형성하여 (InGaAs, AlGaAs) 밴드갭을 조절할 수 있다.⑤ CdTe 태양전지CdTe는 밴드갭이 1.45[eV]로서 이론적으로 이상적인 값을 갖고 있으며 전기적 및 광학적 특성이 태양전지재료로서 적합하며 물질의 합성이 쉽다는 점이 가장 큰 특징이다.표 1. 태양전지의 유형에 따른 특성 비교표재료장점단점에너지 변환효율결정질단결정고효율공정처리가 힘듦28%(35%max)다결정저가의 생산단가저효율18%(19%max)비정질 Si생산단가대비 고효율안정화 효율의 문제12%이상CIS박막형 태양전지중 최고효율몰리브덴의 접착성 문제17~18%CdTe물질합성이 용이물질합성방법의 확립문제 Cd독성10%GaAs현 최고효율 밴드갭 조절가능고가의 재료 As의 유해성39%2.1.2 태양전지의 발전원리그림 3에 나타난 p-n 접합 다이오드의 특성 곡선을 보면 Dark(완벽한 어둠)일 때의 곡선은 일반적인 p-n 접합 다이오드의 전압, 전류 곡선을 나타낸다. 그러나 p-n 접합다이오드에 광을 조만들게 된다. (Dark때 곡선과 광이 비칠때 Y축 값의 차이가 발생된이다.)이때 발생되는는 다음과 같다.(2.1):광기전류[A]: 전자(electron)의 확산 거리[cm]: 정공(hole)의 확산 거리[cm]q: 전하량 (1.62[cloumb])W: 공핍층의 길이 [cm]G: 전자-정공쌍이 생기는 비율A: P-N 접합 다이오드의 단면적[]그림 3 P-N 접합 다이오드의 광 특성그림 4 저항부하를 갖는 P-N접합 태양전지빛에 의해 발생된 전자-정공쌍은 확산의 원리에 따라 그림 4와 같이 배열을 하게 되는데, 전자는 정공이 많은 P쪽으로, 반대로 정공은 전자가 많은 N쪽으로 배열을 하게 된다. 이에 의해 일반적 다이오드 전류와는 반대인 광기전류()가 흐르게 된다.2.1.3 태양전지의 기본특성태양전지의 발전특성은 셀의 온도와 일사량에 가장 의존적이다. 태양전지의 개방전압()이 크게 감소하는 특성을 갖는다. 이런 특성은 그림 6에서 태양전지 출력은 일사량 증가함에 따라 출력이 증가하지만 그림 5에서는 온도가 증가함에 따라 그 출력이 감소한다. 이런 일사량과 온도에 의한 특성은 시시각각 변화하는 기상에 따른 특성의 변화로 인식할 수도 있으며 거시적으로 일사량은 일변화, 온도는 계절변화로 볼 수 있다.(a) V-I출력특성 (b) P-V 출력특성그림 5 태양전지 온도 변화에 따른 출력특성(a) V-I출력특성 (b) P-V 출력특성그림 6 태양전지 일사량 변화에 따른 출력특성3. 태양광 발전 시스템3.1 태양광발전 시스템국내 여러 지역에 설치된 태양광발전시스템에 대하여 가장 최근 자료인 2004년 10월부터 2005년 9월까지 1년여에 걸친 실증시험 운전결과에 대하여 월별 발전량 및 운전특성과 동일한 용량의 10kW 발전기 지역별 차이에 대해 논하고자 한다.3.1.1 태양광 발전 시스템 구성지역에 따라 조금씩은 다르지만 대부분의 태양광 발전시스템은 다음과 같이 구성되어 있다.발전을 담당하는 태양전지 모듈과 태양전지를 받히고 있는 지지대로 구성되어있으며 이것은 접속반을 통전계통에 연결이 되어있으며 태양광 발전 실험실에서는 태양광기기 감시 및 데이터를 측정한다.한전계통과 연계된 인버터는 태양전지에서 발생한 직류전력을 교류전력으로 변환하여 상용계통과 연계가 가능한 인버터이며 태양전지의 잉여전력은 계통에 공급하며 부족전원은 한전계통으로부터 공급을 받는다.아래의 그림 7은 계통연계형 태양광 발전시스템의 구성도이다.그림 7 태양광 발전 시스템 구성도3.1.2 측정 장소 및 데이터태양광발전소의 측정데이터는 2004년 10월부터 2005년 9월까지 1년 동안 측정하였다. 측정 장소는 인천, 경기, 강원, 충남, 전북, 광주, 대구, 제주로서 총 9개 장소이며 각 지역별 발전용량이 서로 다르다.측정데이터는 부록으로 수록하였으며 각 지역별 일별 발전량을 나타내고 있으며 데이터가 없는 날은 현지 강제 정전 또는 네트워크 이상으로 인한 모니터링 데이터가 없는 것 이다.3.1.3 지역별 발전 특성 분석위의 표 2를 가지고 지역별 발전 특성을 그래프로 나타내어 보았다.아래 그림 8은 인천30kW급 발전경향으로 매일의 평균 발전량은 70.1kW이다.4월, 5월, 6월, 9월이 많은 발전량을 나타내고 있으며 12월, 1월, 7월, 8월이 상대적으로 낮은 발전량을 기록하고 있다.그림 8 인천 발전경향아래 그림 9는 강원10kW급 발전경향으로 매일의 평균 발전량은 33.3kW이다.4월, 5월, 6월, 10월이 많은 발전량을 나타내고 있으며 12월, 1월이 상대적으로 낮은 발전량을 기록하고 있다.그림 9 강원 발전경향아래 그림 10은 충남 10kW급 발전경향으로 매일의 평균 발전량은 35.2kW이다.4월, 5월, 9월,10월이 많은 발전량을 나타내고 있으며 12월, 1월, 3월, 7월이 상대적으로 낮은 발전량을 기록하고 있다. 다른 지역에 비해서 월별 발전량 차이가 많음을 알 수 있다.그림 10 충남 발전경향다음 그림 11은 광주20kW급 발전경향으로 매일의 평균 발전량은 72.0kW이다.4월, 5월, 6월, 10월이 많은 발전량을 나타내고 있으며 12월, 전경향다음 그림 12는 대구60kW급 발전경향으로 매일의 평균 발전량은 170.5kW이다.4월, 5월, 6월이 많은 발전량을 나타내고 있으며 12월, 1월이 상대적으로 낮은 발전량을 기록하고 있다.그림 12 대구 발전경향다음 그림 13은 제주3kW급 발전경향으로 매일의 평균 발전량은 10.3kW이다.측정 데이터가 많이 없는 것을 볼 수 있는데 이는 3kW급 가정용발전기여서 상대적으로 유지·관리가 부족한 까닭에 데이터가 누락 된 경우가 많았다.6월이 많은 발전량을 나타내고 있으며 9월이 상대적으로 낮은 발전량을 나타낸다.그림 13 제주 발전경향3.1.4 발전 전력 특성 분석지역별 발전 경향을 가지고 전체적인 발전 전력 특성을 알아보기 위해서 그림 14와 같이 발전량을 종합적으로 나타내었다. 참고로 대구가 60kW의 발전기를 가지고 있어서 가장 많은 발전량이며 제주가 3kW의 소용량 발전기를 가지고 있어서 작은 발전량을 나타내었다.월별 발전특성을 살펴보면 태양광발전은 온도와 날씨에 따라 발전량에 차이가 있음을 알 수 있으며 대체적으로 봄, 가을이 많은 발전량을 보인다.여름철의 전력저하는 외기온도 상승에 의한 태양전지온도상승이며 겨울철 전력저하는 낮은 외기온도와 눈 등에 의한 낮은 일사량 때문인 것으로 보인다.그림 14 지역별 발전경향3.1.5 평균출력과 발전량 비kWh./kWp는 일별 평균 출력량을 발전 설비로 나눈 것으로 이를 통해서 발전성능을 알 수 있다.발전성능은 인천이 2.3으로 가장 낮은 수치를 기록하여 발전 효율이 낮은 것을 알 수 있으며 광주가 3.6으로 가장 높은 수치를 기록해 발전 효율이 다른 지역에 비해 가장 높음을 알 수 있다.그림 15 지역별 발전경향3.1.6 지역별 10kW 발전량같은 용량의 설비 임에도 불구하고 지역별 발전량 차이가 어떠한지 살펴보았다.10kW설비를 가진 곳 중 3곳을 비교하였다. 지역은 경기용인, 전북무주, 강원강릉이다.그림 16은 전북 무주의 발전 경향으로 최대발전량은 81.5kW, 최소발전량은 0.1kW이다. 일별 평향
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태양전지, 태양광 발전기, 분산전원, Photovoltaic, 10KW
