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ICT 융합 환경에서의 안전 특성화 접지 설계를 위한 스마트 대지 저항 측정 기술에 관한 연구
A Study on Smart Soil Resistance Measuring Device for Safety Characterized Ground Design in Converged Information Technology 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.19 no.1, 2019년, pp.203 - 209  

김홍용 (한세대학교 IT융합학과) ,  신승중 (한세대학교 ICT디바이스학과)

초록
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본 연구에서는 WENNER 4전극법 기반에 GMD(신규 대지 고유 저항 측정 장치)와 측정용 Probe(접지동봉)가 PLC(전력선 통신)로 연결된다. 측정용 Probe는 2개(P1,P2)가 1조로 모두 5조 10개의 Probe가 직렬로 각각 1m, 2m, 4m, 8m, 16m 간격으로 대지(토양)에 설치되어 있다. GMD에서 보낸 PLC 신호를 측정용 Probe 1조(P1)의 수신기가 감지하면 Probe에 부착된 PSD(전력 공급 장치)에서 측정용 미세 전압과 전류가 대지로 흐르게 되고 P1과 P2 사이의 토양을 거쳐 Probe 1조(P2)에 유입 된다. 이때 대지 저항으로 인해 전압 강하가 발생되는 원리로 저항값을 측정하게 된다. 이렇게 1~5조까지 T초 간격으로 대지 저항을 측정하고 측정된 데이터는 메인 장비에 탑재된 Arduino Server에 저장 한다. 저장된 측정 데이터는 옴의 법칙(Ohm's Law)에 의한 수식 R=E/I와 고유저항 ${\rho}=6.28aR$ (여기서, R: 측정저항, E: 측정전압, I: 측정전류, a:Probe 간격, ${\rho}$: 고유저항 )를 통해 고유저항을 얻을 수 있다. 실시간으로 얻어진 데이터를 Main PC에 설치된 CDGES 프로그램과 연동되어 데이터 분석이 가능하게 되고 대지(토양)의 접지 환경을 실시간 모니터링 할 수 있게 된다. 또한, 대지(토양)의 온도, 습도 등 계절의 특성을 파악하여 3D 그래프 지원으로 입체적인 Display가 가능하다. 연구의 한계점은 실험적으로 개발 운용한 모델로 상업적인 접근을 위해 Test Bed의 구체적인 적용 방안이 필요할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this work, a new land-specific resistance measuring device (GM) and a measuring probe (Grounding Rod) are connected to the WENNER quadrant as power-line communication (PLC). In groups of two (P1,P2) probes, five to ten probes are installed in series on the ground at intervals of 1m, 2m, 4m, 8m, a...

주제어

#PLC communication-based wireless ground   #wireless grounding device   #smart grounding rod  

표/그림 (9)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 ICT 융합의 환경에서 현행의 대지 저항 측정 방식를 개선하고, 고도화 되는 스마트 그리드 시스템과 호환하며 측정값의 정확성과 신뢰성을 확보하기 위한 기술을 제안하였다.
  • 토양 속 접지 환경은 계절에 따라 온도, 습도가 변화하기 때문이다. 지속적으로 변화하는 환경을 실시간으로 분석하여 최적화된 접지시스템을 구성 방안을 제안하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
플랜트 전기 시설물을 신규 건설할 때 접지 시스템의 기초 데이터 정보는 어떻게 얻어지는가? 이러한 고가의 장비를 낙뢰 등으로 발생되는 이상 전압과 서지로 부터 안전하게 보호하기 위해 설비 부하에 최적화된 접지 시스템이 요구되고 있다. 플랜트 전기 시설물의 신규 건설 시접지 시스템의 기초 데이터 정보를 얻기 위해 건설부지 반경 200m 범위 내에서 대지의 고유 저항을 방사형으로 5개소 이상 측정하게 된다. 대지 고유 저항의 측정 방법은 일반적으로 WENNER 4전극법을 활용한다.
대지 고유 저항이란 무엇인가? 대지가 가지고 있는 고유한 전기적인 저항 성분 즉, 대지 고유 저항(Soil Resistivity) 이라고 한다. 전기적인 용어로는1m3의 3차원 입방체가 가지고 있는 저항값을 저항율로 표기한다.
PLC 기술이 가지는 장점은 무엇인가? PLC라고도 한다. 초고속 인터넷 통신, 인터넷 전화, 홈네트워킹·홈뱅킹 등 다양한 분야에까지 활용할 수 있는 기술로, 기존 광통신케이블을 이용할 수 있어 설치비용이 저렴할 뿐 아니라, 통신 요금도 거의 들지 않는다는 장점을 가지고 있다.
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참고문헌 (7)

  1. Jung-IhI Kim, Mee-Rhan Kwon, Seung-Jung Shin, The Wheelchair Communication System was Developed in The Convergence of Broadcasting and Communication Environments for People with Disabilities, Vol. 12, No 6, pp. 273-278, Dec 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.7236/JIWIT.2012.12.26.273 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. Dong-Hwan Gong, Seung-Jung Shin, Comparative Analysis between Super Loop and FreeRTOS Methods for Arduino Multitasking, Vol. 18, No. 6, pp.133-137 Dec 2018 DOI: http://doi.org/10.7236/JIIBC..2017.17.1.253 

  3. Chang-Yong Lim, Seung-Jung Shin, Demand survey of spectrum information and a study on plan for disclosing spectrum information to the public, Vol. 17, No. 1, pp.253-259 Feb 2017 DOI: http://doi.org/10.7236/JIIBC..2018.18.6.133 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. Jin-mo Im, Weol-youg Kim, Woo-jin Byoun, Seung-jung Shin "Fruit price prediction study using artificial intelligence, May 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.17703/JCCT..2018.4.2 

  5. Myung-rae Lee, "Development of earth resistivity measurement by depth and autoanalysis device, Vol. 15, No. 7, pp. 412-413, July 2015. 

  6. Hong-Yong Kim, "A Study on the Safety Grounding for Prevention of Electric Shock Hazard in Construction of Industrial Plant in Maritime Landfill Area, Vol. 13, No. 3, pp. 305-312, Sep 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.15683/kosdi..2017.09.30.305 

  7. Hong-Yong Kim, Suk-Ho Yoon, "A Study on the Safety Characterization Grounding Designof the Inner Photovoltaic System, Vol. 14, No. 2, pp. 130-140, Jun 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.15683/kosdi..2018.06.30.130 

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