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유도성 커플러를 이용한 지하공동구의 상태감시시스템
Implementation of condition monitoring system in underground utility tunnels using inductive coupler 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.21 no.8, 2017년, pp.1597 - 1603  

주우진 (Mattron Corp.) ,  김현식 (Mattron Corp.)

초록
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지하공동구의 화재 발생 빈도는 다른 화재에 비하여 낮은 편이나 화재로 인한 피해는 경제적 손실 뿐만 아니라 사회운영 마비로 사회적 손실을 초래할 수 있다. 이에 본 논문은 지하공동구 내 설치된 누설 동축케이블을 이용하여 지하공동구의 상태감시시스템 구축에 대한 실증 시험 결과를 제시한다. 이를 위해 지하공동구에 설치된 누설 동축케이블에 삽입손실 특성이 $-6{\pm}2dB$인 유도성 커플러와 200 Mbps급 전력선 통신 모뎀을 연결하여 실증 시험한 결과, 500 m까지 IP 카메라의 송/수신을 확인하였다. 따라서 데이터 전송을 위한 통신선로의 추가 설치 없이도 지하공동구 내 설치된 누설 동축케이블을 이용하여 지하공동구에 상태감시시스템 구축이 가능할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The incidence of fire in underground utility tunnel is lower than other fires, but the damage caused by fire can cause social loss due to social management paralysis as well as economic loss. Hereupon, this paper presents the results of an empirical test on the construction of the underground utilit...

주제어

#비접촉 방식   #상태감시   #유도성 커플러   #지하공동구   #화상 시스템  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 지하 공동구 내 설치되어 운용 중에 있는 누설 동축케이블에 비접촉식 방식을 이용하여, 통신 선로의 설계와 구축에 필요한 시간과 비용이 추가로 발생되지 않게 하기 위한 유도성 커플러를 개발하고 실시간으로 배전자동화실 또는 사령실에서 지중 선로의 상태를 감시할 수 있는 지중 선로 상태 감시 시스템 구축에 대한 실증 시험 결과를 제시한다.
  • 이에 유도성 커플러가 최소의 삽입손실 특성을 발휘하기 위해서는 신호 출력부의 권선 조건 및 커플러의 구성기술이 확립되어야 한다[8]. 따라서 본 논문에서는 표 1에 나타낸 사양을 만족시키는 유도성 커플러를 개발하기 위해 권선수에 따른 삽입손실을 측정함으로써 최적의 삽입손실 특성을 지니는 유도성 커플러를 제작하였다.
  • 본 연구에서는 지하 공동구 내 누설 동축 케이블을 이용한 비접촉 방식의 상태감시 시스템 구축에 대한 방안을 제시하였다. 이를 위하여 지하 공동구 내 설치되어 있는 누설 동축 케이블을 통신 선로로 활용하고, 데이터 통신 기기 간의 비접촉 방식의 통신을 위한 유도성 커플러를 개발하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지하공동구가 사회기반 시설물 구축 시 도입되는 이유는? 지하공동구는 2종 이상의 시설물을 공동으로 수용, 공급하는 시설로서 종전 분산 설치된 시설물들을 하나의 공간에 응집시켜 운영 및 관리가 용이하게 함은 물론 도시 미관 향상에 긍정적 영향을 미치므로 사회기반 시설물 구축 시 도입하고 있으며, 개체수도 증가하고 있다[1]. 서울시 등의 국내 주요 도심은 지역적 팽창에 따라 도로망 체계가 급격하게 발전하였고 도시민이 안락하고 풍요로운 생활을 영위하도록 전력, 통신, 상수도, 하수도, 냉난방관로, 가스관등이 무분별하게 매설되었으며, 비효율적으로 개별 관리되고 있다[2].
지하공동구의 증가가로 인해 화재 위험성이 높아질 수 있는 이유는? 지하공동구는 2종 이상의 시설물을 공동으로 수용, 공급하는 시설로서 종전 분산 설치된 시설물들을 하나의 공간에 응집시켜 운영 및 관리가 용이하게 함은 물론 도시 미관 향상에 긍정적 영향을 미치므로 사회기반 시설물 구축 시 도입하고 있으며, 개체수도 증가하고 있다[1]. 서울시 등의 국내 주요 도심은 지역적 팽창에 따라 도로망 체계가 급격하게 발전하였고 도시민이 안락하고 풍요로운 생활을 영위하도록 전력, 통신, 상수도, 하수도, 냉난방관로, 가스관등이 무분별하게 매설되었으며, 비효율적으로 개별 관리되고 있다[2]. 이에 지하공동구의 증가는 화재 위험성이 높아질 수 있는 위험성을 내포하고 있으며, 공간적 특성상 교통마비, 전력마비, 통신마비 등 사회적, 경제적인 피해를 초래할 수 있는 특수화재로 확대될 수 있다[3].
유도성 커플러는 무엇인가? 유도성 커플러(Inductive Coupler Unit)는 광대역 주파수 영역의 통신신호를 전력선에 결합시킬 수 있는 장치로 전력선 통신 시스템에서는 핵심 소자로 다양한 전력선에서도 물리적인 접촉이 필요 없이 단순 클램핑 (clamping) 작업으로 설치된다[5]. 따라서 유도성 커플러는 신호전송특성과 전기적 안정성이 우수하고 설치가 용이하며, 용량성(Capacitive) 커플러에 비해 제조 단가가 낮기 때문에 응용성이 높다.
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참고문헌 (8)

  1. N. C. Seong, J. H. Kim, and D. W. Yoon, "An Analysis of Relative humidity distribution as air flow rate variation in the Underground utility pipe tunnel using CFD," Proceedings of KIAEBS, Fall 2015 Academic Presentation Competition, pp. 125-126, 2015. 

  2. S. W. Lee, Y. J. Sim, and G. T. Na, "A fundamental study on the development of feasibility assessment system for utility tunnel by urban patterns," Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, vol. 19, no. 1, pp. 11-27, Jan. 2017. 

    원문보기 상세보기 crossref

  3. S. K. Kim, Y. S. Lee, D. E. Kim, W. S. Lim, and C. H. Lee, "Fire Detection Signal Processing Method Using Optical Fiber Linear Detector and the Development of an Optical Signal Processing Test Module," Fire Science and Engineering, vol. 30, no. 2, pp. 27-34, Apr. 2016. 

  4. G. Y. Jung, Y. H. Oh, and W. S. Song, "The study on Remote Monitoring System for Fault Indicator used in underground Distribution Line," Proceedings of the KIEE Conference pp. 667-669. 2005. 

  5. J. A. Kang, T. H. Kim, Y. S. Oh, and H. S. Choi, "Monitoring Method Using CCTV in Common Duct," The Korean Association of Geographic Information Studies, vol. 14, no. 4, pp. 1-12, Dec. 2011. 

  6. H. S. Kim, and K. R. Sohn, "Channel characteristics of multi-path power line using a contactless inductive coupling unit," Journal of the Korean Society of Marine Engineering, vol. 40, no. 9, pp. 799-804, Nov. 2016. 

    원문보기 상세보기 crossref

  7. W. B. Byun, B. S. Park, and T. Y. Lee, "Characteristics of inductive coupler for PLC(Power Line Communication)," Proceedings of the KIEE Conference pp. 1921-1923, 2005. 

  8. H. S. Kim, D. C. Lee, M. H. Kim, G. Lee, Y. W. Oh, and B. H. Min, "Study on Design and Application of an Inductive Coupler for Power Transmission Lin," Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers, vol. 23, no.3, pp. 234-239, March 2010. 

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