초록 ▼

국내의 경우 아직 환경친화형 식물성 절연유에 대한 연구를 수행한 실적이 없으며 이를 적용한 변압기에 대한 기술 개발 실적도 없다. 식물성 오일의 90% 이상이 수입에 의존하고 있는 현실을 감안할 때 고부가가치를 도모할 수 있으며 선진국의 환경규제정책과 관련되어 국내에서도 환경친화적인 전력기기에 응용 가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 대두유를 기초로 하여 여러 가지 촉매 존재 하에서 무수메탄올과 무수이소프로판올을 각각 반응시켜 식물성 절연유인 에스테르를 제조하여 NMR로 확인하였으며, 지방산의 조성을 GC를 이용하여 분석하

국내의 경우 아직 환경친화형 식물성 절연유에 대한 연구를 수행한 실적이 없으며 이를 적용한 변압기에 대한 기술 개발 실적도 없다. 식물성 오일의 90% 이상이 수입에 의존하고 있는 현실을 감안할 때 고부가가치를 도모할 수 있으며 선진국의 환경규제정책과 관련되어 국내에서도 환경친화적인 전력기기에 응용 가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 대두유를 기초로 하여 여러 가지 촉매 존재 하에서 무수메탄올과 무수이소프로판올을 각각 반응시켜 식물성 절연유인 에스테르를 제조하여 NMR로 확인하였으며, 지방산의 조성을 GC를 이용하여 분석하였다. 메틸과 이소프로필 에스테르 합성시 촉매로는 sodium alkoxide가 가장 우수하고 KOH와 NaOH도 사용촉매로 적당하였으며, 촉매양은 대두유기준 0.3~1.0 wt %가 정당하였다. 반응시간이 경과함에 따라 에스테르의 전환율은 급격히 증가하여 2시간 경과 후 95 % 이상의 전환율을 얻을 수 있었고 3시간 이후에는 거의 변화가 없음을 알 수 있었다. 교반속도는 질소기류 하에서 600 rpm이 적당하였으며, 반응온도는 사용한 알코올의 비점보다 약 $5^{\circ}C$아래에서 2~6시간이 적당하였다. 동점도는 식물유보다 합성된 에스테르가 상당히 낮아졌음을 알 수 있었고, TGA 분석결과 열분해 개시온도 및 최대 무게 감량시 온도가 메틸에스테르보다 이소프로필에스테르가 높은 값을 가지므로 내열특성이 우수한 것을 알 수 있었다. 또한 에스테르의 절연파괴전압과 체적절연저항은 기준치를 만족하였다. 이상의 결과로부터 대두유를 변성한 이소프로필에스테르가 친환경적이며 무해한 절연유로 사용이 가능할 것으로 사료되어진다.

Abstract ▼

Electrical insulation is one of the most important parts in a high voltage apparatus. Traditionally petroleum based mineral oils have been widely used as dielectric coolants in liquid filled power transformers. Synthetic hydrocarbon fluids, silicone and ester fluids were introduced in the latter hal

Electrical insulation is one of the most important parts in a high voltage apparatus. Traditionally petroleum based mineral oils have been widely used as dielectric coolants in liquid filled power transformers. Synthetic hydrocarbon fluids, silicone and ester fluids were introduced in the latter half of the twentieth century, but their use is limited to distribution transformers.
Liquid filled transformers use billions of liters of insulating fluid. They come in various sizes: large, medium and small power as well as distribution, each one using as much as forty thousand liters in each phase of a large power transformer to as small as eighty liters for a small distribution transformer. The smaller units are more numerous than the larger units because distribution is more widespread by definition, and hence the smaller units hold, in total, much more fluid than the larger units. Mineral oil purified to transformer grade oil is the most commonly used transformer fluid and has been in use for more than a century. Small units used in confined areas like shopping centers may use fire resistant fluids such as silicone, high temperature mineral oil and synthetic ester fluids.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...8
• 목차...11
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...12
• 제 1 절 연구개발의 목적...12
• 제 2 절 연구개발의 필요성...13
• 제 3 절 연구개발 범위...16
• 제 4 절 연구개발 추진전략 및 체계...16
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...18
• 제 1 절 절연냉각매체로서의 에스테르유의 역사...18
• 제 2 절 국내외 기술개발 현황...19
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...20
• 제 1 절 서론...20
• 제 2 절 유지 산업...23
• 제 3 절 식물성 절연유의 제조...35
• 제 4 절 식물성 절연유의 특성...42
• 제 5 절 결론...62
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...63
• 제 1 절 목표달성도...63
• 제 2 절 관련 분야에의 기여도...64
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...65
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...66
• 제 7 장 참고문헌...70