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문제 정의
- 한편 가스 절연 시스템에서 스페이서의 절연 성능을 향상시키기 위해 다양한 기술의 개발이 있었으나, 기존의 기술들은 스페이서의 구조를 복잡하게 하여 스페이서를 설계할 때, 유연성을 제한하며, 제조비용을 증가시켰다. 따라서 이러한 한계를 극복하고, 스페이서의 구조를 간단하게 유지시키며, 절연성능을 향상시키기 위해 본 연구에서는 FGM 스페이서를 제안한다. 경사 기능성 재료는 물성이 다른 두 가지 또는 그 이상의 구성성분의 분포를 연속적 또는 불연속적으로 만들어 특성을 경사화한 재료로써, 전계가 집중되는 부분에 경사함수의 변화를 통한 유전율 분포를 제어하여 특정부분의 전계를 완화시킬 수 있으며, 전기재료의 방향비(aspect ratio)를 제어하여 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다[2].
- 본 연구에서는 (주)엘렉콤의 C-GIS를 모델로 하여 양극의 최적화를 수행하였다. 그림 1(a), (b)에 각각 스페이서의 구조 및 해석영역을, 균일 유전율(εr =3.
- 가 어떤 반응변수 η에 영향을 미칠 때, 이러한 반응의 변화가 이루는 반응표면에 대한 통계적인 분석방법이다. 본 연구에서는 RSM을 적용할 설계 영역의 설정을 위해 실험계획법 중의 하나인 22 FFD를 수행하여 해석시간을 줄이고, 더 효율적인 설계범위를 지정하였으며, 그 결과를 바탕으로 RSM에 적용하기 위한 설계영역을 설정하였다. 표 1은 각 설계변수의 변화에 따른 최대전계 값을 조사하기 위한 22 FFD의 실험계획표 및 결과를 나타낸다.
가설 설정
- 이와 같은 FGM 스페이서의 공정은 Ref[2]의 방법을 통해 할 수 있으며, 에폭시 수지(εr = 3.5 )로 구성된 실제 스페이서 재료에 충전제로써 이산화티타늄(εr = 114)을 이용하여 FGM 스페이서 내부의 유전율이 12.0에서 3.5까지 연속적으로 변한다고 가정하였다.
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