Comsol을 통한 전원의 차폐 구현

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Comsol을 통한 전원의 차폐 구현

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현재 우리는 3상 선로를 이용하여 교류 전력을 전송하고 있다. 이 교류 전송은 승압 강압에 유리하기 때문에 직류를 사용 할 때 보다 훨씬 더 많은 전압 이득을 얻을 수 있다. 또한 우리는 3상을 이용하여 전력을 전송하는데 이 경우 3상 외의 상으로 전력을 전송하였을 때 보다 훨씬 효율이 우수하다. 또한 우리가 사용하는 교류 전송은 전압을 높일수록 이득이 높아지기 때문에 현재 우리나라는 154, 345, 765KV 등의 초고압 송전을 하고 있다. 하지만 전압이 높아져 전류 이득을 보았지만 그에 따른 전자파나 자기장의 힘 또한 더 커지게 되었다. 이 전자파나 자기장은 3상 선로가 평행을 이뤘을 경우 보다 불균형을 이뤘을 때가 더 심한데, 우리나라의 지형상 3상 선로가 항상 평행하게 있을 수 없고 약간의 이도가 생기도록 되어있다. 이럴 때 전자파나 자기장의 힘이 커짐으로서 주변의 전자기기에 영향을 미친다. 또한 고전압으로 전력을 전송함에 따라 전자파의 강력함은 인체에도 해를 끼치기 시작함에 따라 우리는 이런 자기장이나 전기장의 차폐의 중요성을 다시 알게 되었다. 이론들을 종합적으로 활용하여 3상 전원선의 차폐에 대한 여러 방법과 새로운 아이디어를 생각해본다.

<중 략>

3상 전원선의 차폐를 위해서는 도전율이 높은 금속을 이용하거나 주위에 강력한 자기장을 걸어주는 방법이 효과적이다. 철은 이 거의 1000에 가깝기 때문에 선로 주위에 철을 이용하여 차폐를 해줄 경우 차폐능력 면에서 매우 효과적이다. 그리고 은은 도전율이 가장 높기 때문에 차폐를 할 경우 가장 유리하다. 허나 현실적으로 차폐를 시키기엔 가격적인 면에서 부족함이 있다. 최근 이러한 요소를 갖춘 새로운 금속에 대한 연구가 진행되고 있는데 기계적, 전기적 성질이 우수한 탄소나노섬유나 탄소나노튜브를 복합체의 필러로 이용하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 탄소나노튜브의 경우 탄소나노섬유에 비해 전기적 성질이 아주 우수하기 때문에 산업적으로 많은 관심을 불러일으키고 있다.

참고 자료

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