보고서 정보
주관연구기관 |
한국전기산업연구원 |
연구책임자 |
왕용필
|
참여연구자 |
김우호
,
김찬혁
,
김효성
,
김용중
,
류단비
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2018-07 |
과제시작연도 |
2017 |
주관부처 |
산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 |
TRKO202200007148 |
과제고유번호 |
1415152616 |
사업명 |
국가표준기술개발및보급 |
DB 구축일자 |
2022-09-03
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키워드 |
저전압직류 배전시스템.접지 및 회로보호기술.표준화 로드맵.설비 및 인체 안전성.콘센트-플러그.접지.퓨즈.
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초록
▼
1. (최종년도, 해당년도) 목표
○ 최종 목표 : 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 설비 및 인체 안정성을 확보하기 위해 필요요소인 접지 및 회로보호 기술에 대한 국가표준 및 국제표준 개발
◾ 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 콘센트·플러그 설계기술 안(1건) 개발
◾ 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 표준화 로드맵 개발
◾ 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 접지기술 표준안(1건) 개발
◾ 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 퓨즈 보호기술 표준안(1건) 개발
○ 당해연도 연구목표 : 저전압직류
1. (최종년도, 해당년도) 목표
○ 최종 목표 : 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 설비 및 인체 안정성을 확보하기 위해 필요요소인 접지 및 회로보호 기술에 대한 국가표준 및 국제표준 개발
◾ 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 콘센트·플러그 설계기술 안(1건) 개발
◾ 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 표준화 로드맵 개발
◾ 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 접지기술 표준안(1건) 개발
◾ 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 퓨즈 보호기술 표준안(1건) 개발
○ 당해연도 연구목표 : 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 퓨즈 보호기술 표준안(1건) 개발
◾ 저전압직류 배전시스템 분야 국제표준(CD) 채택(1건)(주관/참여)
◾ 직류 전압 및 전류레벨에 따른 퓨즈 용융차단 특성 분석(참여)
◾ 퓨즈 용융차단 기전확립 분석(참여)
2. 당해 사업 목적 및 중요성
○ 사업 목적 : 저전압직류 배전시스템 퓨즈 보호기술 표준 개발
○ 사업의 중요성
◾ 저전압직류(LVDC) 배전시스템을 적용하기 위해서는 설비 및 인체의 안정성을 확보할 필요성이 있으며, 이를 위해 퓨즈 보호기술 표준이 필요함
3. 수행 내용 및 범위
○ 저전압직류 배전시스템 분야 국제표준(CD) 채택(1건)(주관/참여)
◾ 저전압직류 배전시스템 분야 콘센트-플러그 국제표준(CD) 채택(1건)
○ 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 퓨즈 보호기술 표준안(1건) 개발(주관/참여)
◾ 저전압직류 배전계통의 설비안전성을 확보하는 직류용 퓨즈의 요구사항 분석
◾ 직류용 전력변환기의 동작과 퓨즈 보호트립 특성 실험
◾ 직류용 전력변환기의 안전동작이 확보되는 퓨즈 특성 한계사양 표준 제안
○ 직류 전압 및 전류레벨에 따른 퓨즈 용융차단 특성 분석(참여)
◾ 기존 직류용 퓨즈의 동작시간 및 Let through current 사양 분석
◾ 직류배전에 적용되는 전력형 반도체의 과전류 내량 및 I2t 한계값 분석
○ 퓨즈 용융차단 기전확립 분석(참여)
◾ 직류용 퓨즈의 용융차단 메커니즘 분석
4. 과제 수행 성과
○ 저전압직류 배전시스템 국가표준 신청(6건)
◾ 저전압직류 배전시스템의 콘센트·플러그 설계기술 표준
- 국문 : 가정용 혹은 이와 유사한 용도의 직류 플러그 및 콘센트
- 영문 : D.C. Plugs and socket-outlets for household and similar purposes
◾ 저전압직류 배전시스템의 콘센트·플러그 설계기술 표준명
- 국문 : 단락전류 제한 기능을 가진 가정용 및 이와 유사한 용도의 직류 플러그 및 콘센트
- 영문 : D.C. Plugs and socket-outlets with fault current limiter for household and similar purposes
◾ 저전압직류 배전시스템 설비보호 측면 접지시스템 표준
- 국문 : 저전압직류 배전 설비 접지
- 영문 : Earthing of Equipments in Low-Voltage Direct Current Distribution System
◾ 저전압직류 배전시스템 인체보호 측면 접지시스템 표준
- 국문 : 인체와 가축에 대한 전류의 영향 — 제6부: 직류배전에서 인체감전현상 및 누전검출
- 영문 : Effects of current on human beings and livestock - Part 6: detection of human body electric shock and short circuit in Low-Voltage Direct Current
◾ 저전압직류 배전시스템 안전 범위에 관한 표준
- 국문 : ESMAP에 따른 저전압직류 안전 운영 범위
- 영문 : LVDC Safe Operation Area According to ESMAP
◾ 저전압직류 배전시스템 전기설비에 관한 표준
- 국문 : ESMAP 기반 전기없는 지역에 대한 저전압직류 전기설비
- 영문 : LVDC Electrical Installations for Electricity Access According to ESMAP Multi-tier Power Levels – General and Guide
○ 저전압직류(LVDC) 배전시스템 분야 국제표준(NP) 신청(3건)
◾ 저전압직류 콘센트-플러그 국제표준(NP) 신청(2016.04.15.)
- 표준명 : D.C. Plugs and socket-outlets for household and similar purposes
- IEC SMB SEG4 Convenor인 Mr. Vimal Mahendru로부터 SEG4에서 국제표준(NP)을 발표할 것을 공식 요청받음
- 6번 Item(SEG4/28/INF)으로 상정되어 발표
- IEC SMB SEG4 Final Report에 SyC의 우선 개발 표준으로 DC socket-outlet and plug를 선정함
- IEC SMB SEG4, IEC SMB SyC LVDC, IEC TC23에서 표준 개발 위원회 및 표준 개발 방법을 논의 중임
- IEC에서 직류 배전의 표준 개발을 담당하는 위원회, 특히 SyC의 업무 범위에 관해 논의 중임. 이에 직류 콘센트-플러그 국제표준 개발은 전압, 설비구성 등 시스템 표준의 개발 이후로 미뤄짐
◾ 저전압직류 안전운영범위 및 전기설비 국제표준(NP) 2건 신청(2018.01.16.)
- 표준명 :LVDC Safe Operation Area According to ESMAP Multi-tier Level
- 표준명 :LVDC Electrical Installation for Electricity Access According to ESMAP Multi-tier Level
- IEC SMB의 지침에 따라 SMB의 승인을 위한 QP(Question of Principle)을 IEC SyC LVDC Secretary Mr.Gennaro Ruggiero에게 제출하여 승인 대기 중
- SyC와 TC간 업무범위 문제로 인하여 SyC에서 표준개발 보류되었으나 2018년 5월 SyC LVDC 항저우 회의에서 표준 개발하기로 최종 결정
- SyC LVDC 온라인 회의에서 국제표준 초안 검토 및 수정 중
○ 저전압직류(LVDC) 배전시스템 분야 국제표준(NP) 제안(5건)
◾ 직류배전에서 인체 감전에 관한 영향 국제표준(NP) 개발 제안
- 표준명 : Effects of current on human beings and livestock - Part 6: detection of human body electric shock and short circuit in Low-Voltage Direct Current
◾ IEC SMB SEG4(Paris, France, Jan 20, 2017)에서 콘센트-플러그 국제표준 (NP) 제안
- 표준명 : Technical report for arcing and its extinguishing in DC plugs and socket-outlets for household and similar purposes
◾ IEC TC64 MT4(Dresden, Germany, Jan 11, 2017)에서 인체보호 국제표준 (NP) 제안
- 표준명 : Effects of current on human beings and livestock - Part 6: detection of human body electric shock and short circuit in Low-Voltage Direct Current
◾ 저전압직류 안전운영범위 및 전기설비에 관한 국제표준(NP) 제안(IEC SyC LVDC)
- 표준명 : LVDC Safe Operation Area According to ESMAP Multi-tier Level
- 표준명 : LVDC Electrical Installation for Electricity Access According to ESMAP Multi-tier Level
○ 국제표준화 활동(IEC SMB SG4, IEC TC23, IEC TC23, IEC TC23 WG8, IEC TC64 MT4, IEC SMB SEG4, IEC SyC LVDC 참석)
◾ IEC SMB SG3 meeting(밀라노, 이탈리아, 2014. 04. 16)에서 저전압직류 배전시스템 표준화를 위한 핵심 Keyword 제안 “Optimise system properties to be standardised”
◾ IEC TC23 meeting(멕시코시티, 멕시고, 2014. 11. 17)에서 IEC TC23에서 개발 중인 데이터센터용 플러그 및 콘센트 표준에 대한 한국 제안(Comments on IEC 62735 Ed.1 and Ed.2) 채택
◾ IEC TC23 WG8 meeting(알보그, 덴마크, 2015. 3. 2)에서 국내 저전압직류 배전 시스템의 플러그 및 콘센트에 대한 기술 및 표준화 연구 결과 발표하고 공식적 문건으로 채택
- 발표제목 : DC Consent-Plugs
◾ IEC SMB SEG4 meeting(뉴델리, 인도, 2015. 10. 26)에서발표를 통해 LVDC의 기술 및 표준 개발을 위한 방향성을 제시함
- 발표제목 : Arc characteristics in LVDC Circuit Breakers and LVDC Consent-Plugs
- 저전압직류의 안전성 확보 연구의 필요성에 대해 제안하여 공식문건으로 등록
◾ IEC TC23 WG8 meeting(겐트, 벨기에, 2015. 10. 6)에서 국제표준(NP) 제안 및 저전압직류의 인체 영향에 관해 발표
- 아크소호방법(초기접점/후기접점 적용 플러그-콘센트, 직류 스위치 장착 인터로크 스위치, 반도체 스위치 장착 인터로크 스위치)을 반영한 가정용 직류 플러그-콘센트 국제표준(NP)을 제안
- 저전압직류의 인체 영향에 관한 발표(The behaviour of the human body in relation to LVDC)
◾ IEC TC23 WG8 meeting(호르겐, 스위스, 2016. 3. 14)에서 저전압직류 배전시스템의 플러그-콘센트에 대한 연구 결과 및 국제표준(NP) 개발 계획을 발표(LVDC Arc Behavior in Circuit Breaker and Socket-plugs)
◾ IEC SMB SEG4 6th meeting(도쿄, 일본, 2016. 9. 1)에서 가정용 혹은 이와 유사한 용도의 직류 플러그-콘센트 국제 표준(NP) 발표
- IEC SMB SEG4 Convenor인 Mr. Vimal Mahendru로부터 SEG4에서 국제표준(NP)을 발표할 것을 공식 요청받았으며, 발표 후 SEG4에 공식 제출함(SEG4/28/INF)
- 제목 : DC plugs and Socket-outlets for Household and Similar Purposes
- SyC LVDC에서 DC socket-outlet and plug에 대한 표준이 우선 개발되어야 한다고 IEC SMB SEG4 Final Report에 명시
◾ IEC SMB SEG4 7th meeting(파리, 프랑스, 2016. 1. 20)에서 ‘아크 발생 및 소호에 관한 표준’을 제안
- 표준명 : Technical report for arcing and its extinguishing in DC plugs and socket-outlets for household and similar purposes(SEG4/35/INF)
◾ IEC TC23 WG8(도쿄, 일본, 2016. 8. 30)에서 ‘아크 발생 및 소호에 관한 표준’ 제안
- 표준명 : Technical report for arcing and its extinguishing in DC plugs and socket-outlets for household and similar purposes(23/WG8(conv)259)
◾ IEC TC64 MT4(Dresden, Germany, Jan 11, 2017)에서 직류 배전에서 인체에 흐르는 전류(Current through human body in DC systems) 발표
- 제목 : Consideration on body impedance model in accordance with IEC/TR60479-5, Annex A & B : Body Impedance
- 인체보호 국제표준(NP) 개발 제안
◾ IEC SyC LVDC(나이로비, 케냐, 2017. 5. 23)에서 IEC의 LVDC 표준 개발 방향 설정에 참여하여 향후 LVDC 기술 및 표준 개발 제시
◾ IEC SyC LVDC(암스테르담, 네덜란드, 2017. 9. 11)에서 “LVDC Electrical Installation for Electricity Access”에 관한 2개 표준 개발 계획 발표
- 발표제목 : LVDC Elctrical Installations for Electricity Access – New Work Item
◾ IEC SyC LVDC(워싱턴, 미국, 2018. 1. 15)에서 “LVDC Electrical Installation for Electricity Access”에 관한 2개 표준(안) 발표
- 발표제목 : LVDC Elctrical Installations for Electricity Access – New Work Item
- NP1 : LVDC Electrical Installations for Electricity Access – General and Guide
- NP2 : LVDC Electrical Installation – Arc Hazard Level and Safety
◾ IEC SyC LVDC(항저우, 중국, 2018. 5. 7)에서 2건의 표준에 관한 의견 발표
- 표준 개발 기관(SyC LVDC 혹은 TC)에 관한 우리 측 입장을 발표하였음
- SyC LVDC와 TC간 의견 조율 결과 SyC LVDC에서 표준 개발하기로 결정
- SMB의 표준 개발 승인을 위해 표준 초안에 대한 회원국의 의견 수렴
○ 저전압직류 배전시스템 표준이행 성과분석 보고서 개발
◾ 저전압직류 배전시스템의 접지 및 회로보호기술 조사/분석 보고서 발간 (TC23, TC64, TC32)
◾ 저전압직류 배전시스템의 접지 및 회로보호기술 표준화 로드맵 개발
○ 접지 및 회로보호기술 관련 국내 전문가 WG(Working Group) 구성 및 운영
◾ 국내 산·학·연 전문가로 구성(10명)
◾ WG 전문가 회의 개최(5회)
○ 저전압직류 배전시스템의 기술 보고서 개발
◾ 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 플러그 및 콘센트 설계기술 개발 보고서
◾ 저전압직류(LVDC) 배전시스템의 단락전류제한기술 개발 보고서
◾ 저전압직류 배전시스템의 인체안정성 분석 보고서
◾ 저전압직류 배전시스템의 인체보호 및 설비보호 측면에서 접지방식의 적용성 평가 보고서
◾ 저전압직류 배전시스템 접지기술에 따른 전식현상 실증시험 보고서
○ 직류배전 보급·확산을 위한 전문 교육
◾ 직류배전 신전력기술 세미나(2016. 5. 11)
◾ 직류배전 및 무선전송 기술(2016. 7. 19)
◾ 직류배전기술의 요소기술 개발 사례 및 시장전망 세미나(2017. 5. 11)
◾ 직류배전 기술동향 및 시장 전망기술 세미나(2018. 5. 31)
5. 활용 방안 및 기대 효과
○ 저전압직류 배전시스템의 설비 및 인체안정성을 갖춘 접지 및 회로보호(콘센트-플러그, 접지, 퓨즈) 기술의 표준 기술력 향상을 통한 표준 특허 및 제품 경쟁력 확보
○ 저전압직류 배전시스템 전기설비의 국내표준화 로드맵 구축 및 국제 표준화 추이에 맞추어 글로벌 표준화 추진
○ 순수 국산 기술적 토대를 확보하여 국내 제조업의 생산을 활성화시킴으로써 신규인력 창출과 같은 일자리 창출효과 및 경제적 이익 발생
○ 접지, 퓨즈 및 콘센트-플러그의 고품질화, 규격화 및 표준화를 통한 제품 국산화 및 국내외 저전압직류 배전시스템 관련 전기설비 시장을 선도
○ 저전압직류 배전시스템 관련 전기설비의 조기 산업화를 위한 표준 플랫폼 구축을 통한 글로벌 시장 대응 및 Time Market을 단축
(출처 : 요약서 (초록) 3p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제 출 문 ... 2
- 요 약 서 (초 록) ... 3
- 목차 ... 9
- 제 1 장 사업목표 및 내용 ... 12
- 제 1 절 최종 사업목표 및 내용 ... 12
- 제 2 절 당해연도 사업목표 및 내용 ... 12
- 1. 당해연도 사업목표 ... 12
- 2. 당해연도 사업내용 ... 12
- 3. 사업변경내역 ... 13
- 제 2 장 추진실적 ... 14
- 제 1 절 추진실적 현황표 ... 14
- 제 2 절 국가표준 개발 ... 20
- 1. 직류 콘센트-플러그 표준 ... 20
- 2. 단락전류 제한 기능을 가진 직류 플러그 및 콘센트 표준 ... 23
- 3. 저전압직류 배전시스템 접지시스템 표준 ... 26
- 4. 저전압직류 배전시스템 안전운영범위 및 전기설비에 관한 표준 ... 31
- 제 3 절 국제표준(NP) 신청 ... 36
- 1. 저전압직류 콘센트-플러그 국제표준(NP) 신청 ... 36
- 2. 저전압직류 안전운영범위 및 전기설비 국제표준(NP) 신청 ... 46
- 제 4 절 국제표준(NP) 제안 ... 59
- 1. DC 콘센트 플러그의 아크 발생과 소호에 관한 국제표준(NP) 제안 ... 59
- 2. 직류배전에서 인체 감전에 관한 영향 국제표준(NP) 개발 제안 ... 63
- 3. 저전압직류 안전운영범위 및 전기설비에 관한 국제표준(NP) 제안(IEC SyC LVDC) ... 65
- 제 5 절 국제 표준화 활동 ... 74
- 1. 1차년도 국제 표준화 활동 ... 74
- 2. 2차년도 국제 표준화 활동 ... 112
- 3. 3차년도 국제 표준화 활동 ... 183
- 4. 4차년도 국제 표준화 활동 ... 231
- 제 6 절 보급·확산 ... 271
- 1. 표준이행 성과분석 보고서 ... 271
- 2. WG(Working Group) 구성 및 운영 ... 282
- 3. 직류배전 보급·확산을 위한 전문 교육 ... 295
- 제 3 장 성과 및 파급효과 ... 299
- 제 1 절 연구성과 ... 299
- 1. 국가표준 신청 ... 299
- 2. 국제표준(NP) 신청 ... 300
- 3. 국제 표준화 활동 성과 ... 301
- 4. 저전압직류 배전시스템의 접지 및 회로보호기술 관련 보고서 ... 309
- 5. WG(Working Group) 구성 및 운영 ... 311
- 6. 저전압직류 배전시스템 기술 보고서 개발 ... 312
- 7. 실증시스템 구축 ... 336
- 8. 논문 발표 ... 342
- 제 2 절 파급효과 ... 345
- 1. 국가표준 및 국제표준(NP) 신청 ... 345
- 2. 국제 활동을 통한 표준화 역량 강화 ... 347
- 제 4 장 성과활용계획 ... 350
- 제 1 절 성과활용방향(총괄) ... 350
- 제 2 절 성과활용 차수별 활용계획(성과활용기간) ... 350
- 끝페이지 ... 352
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