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자료(Data) :

-. 단순한 관찰이나 측정을 통해 수집한 사실이나 값

정보(Information) :

-. 어떤 상황에 관한 의사결정을 할 수 있게하는 지식으로서 Data의 유효한

해석이나 Data 상호간의 관계

-. Data의 처리, 가공한 결과

지식(Knowledge) :

-. 이용 가능한 축적 정보

현대사회의 정의

1. 맥루한의 현대사회의 정의

1). 문자이전의 시

2). 쿠텐베르크 시 (활자시 )

3). 전기시

2. 미래학자 엘빈 토플러의 정의(인류사회의 발전과정)

1). 제1의 물결(농경사회)

토지를 기초로 하는 사회

2). 제2의 물결

산업사회 : 생산수단을 중요시 하며

자본, 노동의 소유를 기초로 하는 사회

3). 제3의 물결(정보사회)

비물질적인 정보를 중심으로 하는 사회

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정보의 형태

1. 부호 또는 문자(Code)

2. 음성

3. 화상(정지화상)

4. 동영상(멀티미디어)

정보통신설비의 요구조건

1. 고도의 신뢰성

2. 조작, 점검의 용이성

3. 유지, 보수의 용이성

4. 경제성의 요건

정보의 매체(전달방법)

1. Metaric cable(TIV, UTP, ECX CABLE)

2. Optical Cable(광섬유 Cable)

3. 무선통신(BWLL. 헨드폰)

4. 위성통신

통신망의 구성요건

1. 상지역내의 이용자가 자유롬게 접속이 가능

2. 신속한 접속

3. 접속품질, 전송품질, 서비스품질이 동등하게 유지

4. 신뢰성:

정확하고 안정된 통신망

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5. 설비의 확장성과 융통성

6. 기계적으로 견고하고, 경제적

방송 [放送, broadcasting]

-. 음성이나 영상을 전파로 내보내는 일.

-. 특정 지역을 상으로 유선(有線)으로 행하는 것을 포함

-. 상이 불특정다수

-. 전파에 의한 매스커뮤니케이션

-. 매스미디어의 일반적 기능인 보도·교육·오락 등의 제공

통신 [通信, communication]

-. 인간의 의사·지식·감정 또는 각종 자료를 포함한 정보를

격지(공간적) 사이에서 주고받는 작용·작위(作爲) 또는 현상.

광대역 무선 가입자 회선 [broadband wireless local loop]

-. 하나의 작은 셀 지역을 대상으로 24∼28GHz대의 주파수를 사용

-. 멀티미디어 서비스를 제공하는 광대역 고정 무선 통신 시스템

-. 투자비가 적게 들고, 유선에 비해 품질이 우수

-. 북미지역을 중심으로 발달(단독주택이 분산된 지역에 적합)

국내의 주거 형태

-. 아파트 비중은 전체 주택 중 무려 53%(2005년 기준)

세계에서 유례를 찾아보기 힘들 정도

-. 2012년 이후에는 무려 60%를 넘어 설 것으로 전망

-. 몇년 전부터는 초고층화 바람이 불면서 ‘높게, 더 높게’

-. 고층의 주상복합은 그들만의 공동체를 만들고자 하는

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새로운 주거문화로 성업 중

-. 초고속 정보통신 NETWORK의 가속화가 가능

건축물의 정보통신의 종류

1. 전화, OA설비 : 전화, LAN설비

2. 인터폰 설비 :

Nurse CAll, 주택용, 사무용, 반송식, 산업용, 관리용, 방재용

3. 신호설비 : 호출설비(Paging), 재부표시설비

4. 전기시계설비 ; 모시계와 자시계, GPS시계설비

5. 확성설비 ; PA와 SR설비, 동시통역설비

6. 텔레비전 공시청설비

7. CCTV(ITV) 설비

8. 방범설비 ;

Sensor(생체인식, RF Card), 군관리시스템의 적용,

종합방재시스템, 자동순찰시스템, 전자쇄정장치

9. 주차관재시스템;

차로신호시스템, 재차관리시스템, 주차요금시스템

10. 호텔시스템(기숙사 시스템); 키택시스템

11. 홈오토메이션 시스템

12. 대형표시장치: OHP, 빔 프로젝트, 멀티 큐브시스템

13. 어학연수시스템

dB를 사용하는 이유

1. 적은 수치로 표현

2. 인간의 감각에 맞다.

3. 곱하기, 나누기를 더하기, 빼기로 계산이 가능(지수 법칙)

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dB란

입력전력(기준전력)과 출력전력(측정전력)의 비로 계산된다.

입력전력기준전력출력전력측정전력

dB = 10 * B 이므로

데시벨(dB ; Decibels)

개요

-. 일반적인 통신시스템은 입력과 출력이 있다.

-. 시스템의 성능을 나타내는 지수의 하나로 입력과 출력의 비를 사용

-. 상 적인 비율을 비교의 편리상 dB라는 단위를 많이 사용한다.

-. 절 적인 크기를 나타내기 위해서는 dBm이라는 단위를 사용한다.

절대레벨 0 dBm = 1mW

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Z V I

600 Ω 0.7745 V 1.29

75 Ω 0.2738 V 3.65

50 Ω 0.2236 V 4.47

절대레벨 0 dB = 1

600 Ω 117.78 dB

75 Ω 108.04 dB

50 Ω 106.98 dB

디지털 신호란

-. 신호의 크기가 연속적인 값을 가지지 않고 0과 1만 가지는 신호

즉, 시간의 변화에 따라 신호의 유무만 나타낸다.

-. 아나로그 신호는 시간의 변화에 따라 크기와 방향의 변화를 갖는

신호이다.

-. 디지털 신호는 신호의 유무만 구별하므로

잡음에 강하며, 장거리전송이 가능하다(원신호재생증폭전송)

디지털 신호의 장점

-. 저장이 용이하다

-. 복사가 용이하다.

-. 처리시 음질의 저하를 방지한다.

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통화대역

-. 가청 주파수 : 16 ~ 20kHz

-. 사람의 음성 주파수는 70~7000Hz의 역을 갖는다.

-. 요해도를 해치지 않는 300~3400Hz를 음성 역으로 하고,

-. 전화의 통화로 역은 4,000Hz로 한다.

아나로그신호의 디지털 변환(ADC : analog/digital converter)

-. A/D 컨버터 또는 간단하게 ADC라 하며,

-. 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하는 전자 회로

-. 8bit 신호 = 28 256개의 음량레벨을 갖는다.

-. 16bit 신호 216 65,536개의 음량레벨을 갖는다.

ADC 변환과정

-. 표본화(Sampling)

-. 양자화(Quantization)

-. 부호화(Encoding)

1. 표본화(Sampling)

-. 음성 또는 영상과 같은 연속적인 아날로그 신호를 불연속적인

디지털 신호로 바꾸는 과정이며

-. 아날로그 신호의 본래의 특성을 잃어 버리지 않는 범위에서

필요한 정보만을 효율적으로 추출하여 전송한다.

-. 원 신호를 시간축 상에서 일정한 주기로 추출하는 것

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2. 양자화 (quantization)

-. 진폭축으로 이산값(서로 떨어져 있는값)을 갖도록 처리하는 것

-. 양자화 폭의 수는 이진 부호의 비트 수에 의해 결정된다.

-. 품질과 경제성을 고려해서 비트 수를 결정해야 하는데

일반 전화음성의 경우 표본당 8비트로 부호화

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3. 부호화 (encoding)

-. 양자화된 신호들은 전송 및 처리에 적합하도록 부호화

-. 2진 펄스의 형태가 전송 및 재생이 용이하므로 이진법에 의한다.

-. 표본은 8비트(28=256)로 부호화

256개의 단계(레벨)로 부호화 가능하므로

통상 8비트가 한 개의 PCM워드가 된다.

나이키스트(Nyquist Theorem) 이론

-. 표본화율(Sampling)은 가장높은 주파수의 2배 이상이어야 한다.

-. 전화급(300 ~ 3,400Hz)

최고주파수 : 4kHz band

표본화 주파수 : 8 kHz 125정밀도 : 8bit이므로 초당 8 kHz * 8bit = 64kbps의 신호 발생

-. audio CD

최고주파수 : 22.05 kHz

표본화 주파수 : 44.1 kHz 23정밀도 : 16bit이므로

초당 44.1 kHz * 16bit = 705.6kbps의 신호 발생

아나로그와 디지털의 차이

-. 영상/음성을 기록하는 신호가 다르다.

-. 영상/음성의 정보는 하나의 파로 이루어진다.

-. 파형을 그 로 입력하는 것이 아나로그신호

-. 단순한 신호로 변환하여 기록하는 것이 디지털

-. 디지털 신호는 노이즈를 무시하기 때문에 고화질, 고음질

-. 디지털 신호는 컴퓨터로 가공이 용이하다.

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펄스 폭 변조 [PWM ; pulse width modulation]

-. 변조 신호의 크기에 따라서 펄스의 폭을 변화시켜 변조

-. 신호파의 진폭이 클 때는 펄스의 폭이 넓어지고, 진폭이 작을 때는

펄스의 폭이 좁아진다. 단, 펄스의 위치나 진폭은 변하지 않는다.

Vtri(Carrier)

Vsine(Reference)

Vdc

Vdc

-

삼각파 비교 전압 변조방식

디지털 앰프

-. 신호의 증폭을 디지털신호의 상태에서 하는 앰프

-. PCM CODE:

디지털 소스(CD, DVD, MD(Magnetic Disk), MP3, HDTV) 등은

모두 디지털 형태로 음악이나 음성신호를 저장하는 반면

이들의 재생 시에는 CD플레이어 등에 내장돼 있는 디지털-아날로그

컨버터(DAC)를 이용해서 먼저 아날로그 소신호로 바꿔 준 다음

아날로그 앰프로 증폭하게 된다.

-. 디지털 앰프의 입력:

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아날로그입력과 PCM 디지털 신호의 입력이 가능

-. 입력을 PWMTLS호로 바꾸고, 스위칭 소자를 사용한 PWM앰프를 거쳐서

용량의 펄스신호로 변환

-. 용량의 펄스에 LPF(Low Pass Filter)를 거쳐서 신호의 모양이 갖고 증폭된

아나로그 신호를 얻는다.

-. 100MHz 이상으로 동작하는 고속 DSP ASIC 설계기술

디지털 앰프의 장점

1. 고성능, 고음질;

신호의 증폭이 디지털상태이므로 신호의 왜곡이 방지

2. 고효율, 초경량

스위칭증폭이므로 90%이상의 효율과 소형, 경량, 고효율

3. 생산비의 절감

아나로그 부분이 극소화되고, 종단필터부를 제외하면 한 개의 반도체로

제작이 가능

4. 디지털 신호처리의 용이

디지털 신호는 컴퓨터를 이용하여 다양한 처리가 용이

5. 넓은 적용분야(디지털 신호증폭기술)

영상처리, 음성처리, 스위칭 전원장치, 고품질 A/D D/A 변환기,

전력전자, 통신 및 제어분야 등의 산업전자분야

디지털 앰프의 기술

1. 입력신호(아날로그, 디지털)를 PWM신호로 바꾸는 기술

2. 적은 PWM신호를 용량의 PWM신호로 증폭시키는 기술

3. PWM 앰프과정 중에 생기는 EMI(Electro magnetic interference)와

RFI(Radio Frequency interference)최소화 기술

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4. 깨끗한 전원을 공급하는 전원부의 제작

GPS(global positioning system)위성항법장치

-. 인공위성을 이용하여 자신의 위치를 정확히 알 수 있는 시스템.

-. 위도·경도·고도의 위치뿐만 아니라

3차원의 속도정보와 함께 정확한 시간까지 얻을 수 있다.

-. 위치 정확도는

민간용은 수평·수직 오차가 10∼15m 정도이며 속도측정 정확도는

초당 3cm이다.

-. 인공위성에는

3개의 원자시계가 탑재되어 있어 3만 6000년에 1초만의 오차를 갖는

시간 정보를 제공하고 있다.

-. 현재 3개의 위성으로부터 거리와 시간 정보를 얻고

1개 위성으로 오차를 수정하는 방법을 널리 쓰고 있다.

GPS 표준시계의 활용

1. 무인 감시시스템(CCTV)의 정확한 시간 정보의 제공

-. 은행의 자동화 코너의 감시시스템

-. 금융기관의 객장 감시시스템

-. 지하주차장 등의 방법 감시시스템

-. 침입자 감시시스템

-. 교통감시 및 교통흐름 감시시스템

2. 전광판 시보방송

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GPS 표준시계(GPS Master Clock)

특징

건물내에 통일된 시각제공으로 능률적인 업무환경을 제공

GPS를 통하여 항상 정확한 표준시를 제공할 수 있도록 구성

모시계(Master Clock)와 여러개의 자시계(Slave Clock)로 구성

독립적으로 구성하거나, 디자인 설계로 격조 높은 서비스 제공이 가능

구성

1. GPS 수신설비를 통하여 수신되는 시각정보를 한민국 표준시각으로

환산하여 자동조립하며, 월/일/시/분/초로 표시합니다.

2. 모시계의 내부시각과 수신설비로부터 입력되는 시각정보를 비교하여

교정함으로써 누적오차가 발생하지 않는다.

3. 수신설비로부터 시각정보가 입력되지 않아도 내부의 정밀Clock에

의하여 시각이 진행되고 시각정보가 입력되면 교정.

4. 모시계의 Summer Time Set 스위치를 선택하면 자동으로 Summer Time에

맞게 동작합니다.

5. 1Pair 일반통신 케이블로 4km내에 80 의 자시계를 병렬로 연결

무인 감시 시스템

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시스템 요약 감시 카메라에서 출력된 비디오 신호와 " GPS 타임서버 " 에서 추출된

표준시간을 입력받아 혼합하여 MONITOR 상 또는 녹화기에 정확한

표준시간이 표시될수 있도록 한 장치이다. 또한 " GPS 타임서버 " 한 로 "

OSD 표준시계 " 를 제한없이 다단으로 연결이 가능하다.

　

전광판 시보방송 시스템

시스템 요약 본 시스템은 전광판의 시보방송 시스템으로 위성 또는 기타 다른 경로로

전달된 비디오 신호를 " GPS 타임서버 " 에서 전달된 표준시간과 혼합하여

전광판에 표준시간을 표시하기 위한 장치이다

사 양

1. 수신설비

1) 수신주파수 : 1.575 GHz

2) 수신정확도: 130nsec(Receiver Board)

2. 모시계

1) 정확도 : 1msec 이내

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2) 각종교정신호 출력

3) 동작방식 : MPU 프로그램 제어

3. 자시계

1) 표시방식 : 월, 일, 시, 분, 초

2) 정확도 : 50msec 이내

전력변환기

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인버터의 구성

인버터의 원리

인버터의 특징과 용도

인버터에는 다른 가변속 전동기에는 없는 다양한 특징을 갖는다.

특징;

-. 기존의 전동기 등을 간단하게 가변속 운전

-. 복수의 유도전동기를 동시에 가변속

-. 열악한 환경에서도 가변속이 용이

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-. 최적운전속도에 의해 생산성, 품질향상

-. 전동기의 고속화, 소형화가 가능

-. 기동과 정지를 용이하게 할 수 있다.

-. 기동전류가 적으므로 전원설비용량이 적어진다.

-. 농형유도전동기를 사용하므로 유지, 보수가 용이하다.

인버터의 적용효과와 용도

PWM 인버터 방식

PWM 파형 가변주파수 제어

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PWM 파형 가변전압 제어

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PWM 파형 가변주파수, 가변전압 제어

PAM 인버터 방식

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전압형 PWM 3상인버터의 구성

전류형 PWM 인버터

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전력용 반도체의 사용영역

무정전 전원장치

필요성;

-. 상용전력계통에서는 정전, 전압강하, 과전압, 파형의 변형, 과도현상에 의한

악영향을 피할 수 없다.

-. 정보기기나 통신기기, 의용 전자기기 등에서는 전력의 품질, 신뢰성에

한 요구가 높아진다.

-. 축전지를 이용한 무정전장치(UPS: Uninterruptible Power Supply)가

이용된다.

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열펌프(Heat Pump)

-. 외부의 공기나 물 등의 내부에너지(열)을 압축기를 사용하여 실내의 난방에

이용하거나 실내의 열을 모아서 밖으로 방출하여 냉방에 이용하는 장치

-. 기본구조

압축기, 응축기, 팽창기(감압기), 증발기 등으로 구성된다.

-. 1kWh의 전력으로 열펌프를 사용하면 약 3배 정도의 가온이나 냉각이

가능하며, 편리성과 경제성면에서 열펌프의 이용이 확 되고 있다.

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유도전동기에서의 소프트스타터

개요 :

-. 유도전동기는 기동시 전부하의 400%토크와 600~700%의 기동전류

-. 기동토크는 연결기기의 파손의 원인 및 마모에 의한 유지보수비용

-. 기동전류는 MG Contactor의 아크 발생(결상, 전압강하)

-. 기동토크에 적합한 저전압에서 정토크가 발생하는 전전압까지 서서히

입력하여 저전류로 Motor를 기동시킨다.

-. 보호기능

Over load, 결상, 상간 단락, SCR과열 트립기능으로 MOTOR를 보호

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Soft Starter 동작전압

Soft Starter 설치도

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Soft Starter의 특징

-. 다양한 기동과 정지

-. 장시간의 수명을 보장(보호회로)

-. 확실한 설치 효과

-. 편리한 Monitor 기능

-. 취부가 간단

Soft Stater

-. 기동토크에 맞는 저전압에서 최 토크가 발생하는 전전압까지 서서히

공급하여 부드럽게 기동

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Slow Starter

-. 큰 원통형 탈수기나 Blower와 같이 최 RPM이 발생하는데 긴 시간이

소요되는 Motor를 기동하는데 적용

Kick Starter

-. 점도가 높은 Mixer나 폐지 Mixer와 같이 정지토크 이상의 큰 기동토크가

필요한 부하의 기동에 적용

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Soft Stop

-. Conveyor 에서는 급정지에 의하여 운반중인 이송물이 넘어지거나 흔들리는

것을 방지하고, Pump, Motor에서 정지시 역류에 의해 배관이나 임펠러가

손상되는 것을 방지하기 위하여 서서히 부드럽게 단시간에 정지하는 기능

Slow Stop

-. Motor의 특성상 긴시간동안 서서히 장시간 정지할 필요가 있는 Motor에

적용하여 부드럽게 정지

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Inverter 회로도

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인버터 기술사양

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인버터 시스템 구성도

DVR 설명(Digital Vedio Recorder)

-. 각 카메라별 동영상 지원

각 카메라당 30Frames/sec 순환녹화, 감시, 640*480, 320*240등의

해상도지원

-. 16 의 카메라 지원

16채널 센서입력, 4채널 알람출력, 1,4,9,16 화면의 다양한 분할 감시

-. 편리한 검색 및 D/B화 구조처리

-. Motion Detection에 의한 영상처리로 움직임 감시

-. CCTV 원격지 전송 및 Check 기능

-. 시스템 오동작 Check 기능

-. 자동 Back-Up 기능

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건축설비계획

1. 건축설비란

일정목적의 건축환경을 유지하기 위한 온/습도, 공기청정도, 환기, 소음,

진동제어 등과 같은 제반 환경설비를 비롯하여 이들 설비에 관련한 2차적

부수설비로, 급배수, 방재, 통신정보, 환경오염방지설비 등을 포함한 건물관련

모든 설비를 말하며 부분은 에너지원을 필요로 하는 적극적인 시스템으로

구성

2. 설비의 목적

목표로 하는 건축환경을 쾌적하고 안전하게 그리고 능률적으로 유지하는데

있다.

1). 건물은 노출된 자연환경에서 존재

2). 인간은 필요로하는 환경을 건축적방법을 통하여 조절할려고 노력

3). 생활양식의 다양한 변화와 발전

4). 요구되는 모든 건물환경수준에는 한계성

5). 보다 적극적인 환경제어를 위한 설비적 방법이 필요

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3. 건축물에서 요구되는 기능과 설비의 부하

1). 열환경 조성

-. 열손실, 열취득(현열, 잠열)

-. 공조설비, 공조중앙감시반

2). 공기환경 조성

-. 오염물질의 침입, 발생방지

-. 공기정화(여과, 흡수, 흡착), 환기, 국소배기

3). 음환경조성

-. 소음, 진동

-. 소음방지장치, 방진기초, 저소음기기의 채용

4). 광환경 조성

-. 조명부하

-. 조명설비, 조명제어설비

5). 위생적 환경유지

-. 급수/급탕부하, 배수설비, 쓰레기발생부하

-. 위생기구설비

-. 오수처리설비

6), 방재기능

-. 화재, 지진, 벌열원

-. 감지, 경보, 통보, 소화배연설비

-. 비상용전원설비

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-. 방재감시제어반

-. 피난용설비

7). 정보처리기능

-. 정보의 교환처리

-. 인터폰, 전화, 라디오, TV, CCTV설비

-. 확성장치, 무선통신, 전산기기

-. 주변기기의 중앙관제장치

8). 반송기능

-. 반송부하, 교통부하

-. 수직, 수평부하

-. 교통용공간, 주차공간

-. 엘리베이터, 에스컬레이터, 각종리프트, 컨베이어 설비

-. 기송관설비

9). 공해방지기능

-. 기오염/수질오염부하

-. 기오염방지장치. 수처리장치

4. 건축설비계획의 프로세스

건축계획과 설계는 제반환경조건, 법적요구사항, 건축주의 요구사항 및

건축계획의 기본방침 등의 많은 제약조건에서 구체화하는 것

1). 설계과정

-. 기본구상

-. 기본계획

-. 기본설계

-. 실시설계의 단계를 거친다.- 34 -

목표 설정 초기정보

조건 설정 기술정보

아이디어 모델화 아이디어 정보

NO

검토평가 평가정보

YES

결정

5. 설비계획과 설계상 고려할 문제

1). 요구되는 환경조절을 능률적이고 효과적으로 하여 본래의 목적인

환경조절기능과 경제성 뿐만 아니라 설비시스템의 채용으로 인하여

부수적으로 발새되는 공해방지. 에너지, 방재문제 등도 고려하여야 한다.

2). 도시로의 인구집중, 사업발전에 따라 에너지자원의 소비증가

-. 기오염, 환경오염

-. 에너지자원의 효과적인 이용과 환경오염, 유지관리 등을 위하여

복합적으로 검토

6. 에너지 이용의 효과적 대응방법

1). 건축계획의 단계별로 에너지소비의 관점에서 적절한 계획이 수립되도록

건축가에게 조언이 필요(평면계획, 형상, 방위, 외피계획, 조명계획)

2). 에너지효율이 높은 시스템이 되도록 계획, 설계, 감리가 되도록 한다.

3). 건축물이 완성된 후에는 에너지 소비성향을 분석하여 적절한 사용방법과

운전관리방법 등을 관계자에게 조언

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7. Labor Saving을 고려한 설비계획

1). 설비공사의 노동력을 줄이기 위한 계획과 설계

-. Unit 공법의 도입(현장작업의 최소화)

-. 설비의 표준화, 단순화

2). 효과적인 유지관리를 위한 계획과 설계

3). 자동제어와 컴퓨터제어를 통한 운전관리로 노동력을 줄이는 계획과 설계

전동설비의 특징

1.전동력의 집중, 분배가 쉽고 경제적

2.동력전달기구가 간단하고 효율적.

3.개별, 집단운전 또는 복식개별운전이 용이하다.

4.제어가 간단하고 확실하다.

자동제어, 집중제어 등의 총괄제어운전이 쉽다.

5.전동기의 작업능률이 좋고 또한 신뢰도와 안전도가 높다.

6.효율이 좋고 경부하시에도 효율의 저하가 적다.

7.연료가 필요 없기 때문에 연료의 운반, 저장 등의 노력이 필요 없다.

전동력설비의 단점

-. 외관만으로 고장난 곳을 발견하기 어렵다.

-. 단락사고 등에 의한 영향이 광범위하게 미치기 쉽다.

-. 전원의 전압, 주파수 변동에 의한 영향을 받는다.

-. 정전시에 예비전원이 있어야 한다.

-. 고도의 제어운전을 위해서는 전문기술자가 필요하다.

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직류전동기

-. 속도제어가 비교적 간단

-. 기동 토크가 크다.

-. 고도의 속도제어가 요구되는 장소나

-. 큰 기동토크를 필요로 하는 엘리베이터, 전차 등에 사용된다.

-. 가격이 비교적 높고, 교류를 직류로 바꾸는 장치가 필요하다.

동기전동기 특징

-. 회전속도가 일정하고 역률이 좋다.

-. 자극여자를 위한 직류전원이 필요하다.

-. 구조가 복잡하고 보수, 점검이 불편하며, 가격이 비싸다.

동기전동기의 구조 및 원리

-. 3상 고정자권선과 자극으로 구성된 회전자로 구성

-. 고정코일에 3상교류를 인가하면 회전자계가 형성

-. 회전자인 자극이 회전자계에 흡인되어 회전한다.

-. 고정자는 유도전동기와 동일하며

-. 회전자는 돌극형 회전자가 많이 사용되며,

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자극을 여자하기 위한 여자코일이 감겨져 있다.

-. 코일에 직류를 공급하기 위한 슬립링이 있다.

동기전동기의 특성과 용도

-. 일정한 동기속도로 회전한다.

-. 전부하에서의 효율이 유도전동기보다 좋다.

-. 용량, 저속 중용량기에서는

설비비가 유도전동기보다 저렴하다.

-. 유도전동기에 비해 고정자와 회전자의 갭이 크므로

고장의 원인이 적다.

-. 여자용 직류전원을 필요로 하고,

소/중용량기에서는 설비비가 높다.

-. 구조와 취급이 복잡하므로

시동, 정지가 빈번한 용도에는 부적당하다.

-. 형의 공기압축, 송풍기, 제철공업의 압연기,

시멘트공업의 볼밀 등에 사용된다.

유도기(induction machines)란

-. 전자기적 슬립 커플링을 포함하는 회전기기

-. 유도전동기, 유도발전기, 유도주파수 변환기, 유도상변환기

유도전동기

-. 용량 : 수분의 1마력부터 100,000마력 까지

-. 견고하고 가격이 싸며, 유지보수가 용이

-. 용도:

- 38 -

모든전동기 응용분야(매우 큰 토크, 매우 정밀한 속도제어를 제외한)

-. 회전부위에 결선이 필요 없고,

정지부위로부터 회전부위로 전자기적으로 에너지를 전달

-. Stator에서 만들어지는 회전자계가

Rotor에 교번기전력과 전류를 유기

-. 유기된 회전자(Rotor) 전류가

고정자(Stator)권선의 회전자계와 상호작용에 의해

전동기의 토크를 발생한다.

-. 토크-속도 특성은 회전자의 저항과 리액턴스 비율을 달리하여

다른 토크-속도 특성을 얻을 수 있다.

회전자

-. 농형과 권선형의 두가지

-. 중첩된 코일이 직렬 또는 병렬로 접속되어

권선군(phase group)을 형성하고

- 39 -

-. 작은 농형 회전자의 경우 : 알루미늄을 주조하여

단락환(end ring)과 송풍날개

-. 큰 농형 회전자의 경우 : 동막 와 동의 단락환을 용접하여

다람쥐 쳇바퀴 형태

-. 철심과 도체 사이에는 절연물이 없으며,

회전자에 유기되는 전류는 도체와 단락환으로

구성되는 회로에 국한하여 흐른다.

사구(skewing) :

회전자 도체(slot)를 비스듬하게 하는 것

동기속도 아래의 속도에서 회전하는 크롤링(crawling)을 방지하고,

진동을 억제하는 효과가 있다.

기본적인 3상 2극 유도전동기

-. 고정자는 세개의 120˚씩 떨어진 세 개의 "자심"으로 이루어진다.

-. 자심에 감겨진 세 개의 코일은 와이로 결선되어 있고

3상 계통으로부터 에너지를 공급받는다.

-. 회전자는 성층된 철심과 도체들로 이루어지고,

도체의 양단은 둥글게 연결되어 다람쥐 쳇바퀴 모양

이를 농형(squirrel-cage)회전자라 부른다.

-. 고정자권선이 3상전원에 연결되면

세 코일의 전류는 서로 다른 시점에 최 치에 도달.

-. 이들 세 전류는 서로 120˚의 전기각 만큼씩 떨어져 있기 때문에

이들 각각에 의해 생성되는 자속 역시 120˚씩 위상차를 갖게 된다.

- 40 -

회전자계의 설명

회전자속

-. 고정자 자속이 서로 다른 시점에서 회전자를 관통하는 방향을 나타낸다.

예 ;

-. 0˚에서 A상은 강한 N극이 되고

B상과 C상은 좀더 약한 S극이 되며

-. 60˚에서 C상은 강한 S극이 되고 A상과 B상은 좀더 약한 N극이 되며

- 41 -

-. 120˚에서 B상은 강한 N극이 되고 A상과 C상은 좀더 약한 S극이 된다.

회전자 안의 큰 화살표는 매 순간의 합성자속의 방향을 나타낸다.

합성자속벡터가 가리키는 서로 다른 방향들은 자속이 반시계방향으로 회전하고

있다.

각각의 코일에 의해 발생되는 자속은 교번하는 자속이지만 세 개의 엇갈린

코일에 흐르는 순차적 위상의 전류에 의한 합성자속은 2극의 회전자속을

만들어낸다.

유도전동기의 동작이 일어나는 것은 교번자속이 아니라 회전자속이다.

고정자권선에 3상 교류에 의해 형성되는 회전자계(회전자속)

-. 회전자 주위를 도는 자석에 의해 만들어지는 회전자계와 같다.

-. 회전자계는 반시계방향으로 회전하면서 회전자의 도체를 "끊고 지나간다."

-. 회전자계의 회전속도를 동기속도(synchronous speed)라 한다.

회전자계(회전자속)와 회전자도체의 관계

-. 회전자도체에는 렌쯔의 법칙에 의해 회전자속의 상 적인 움직임에

방해하는 방향으로 전압, 전류, 자속이 발생한다.

-. 렌쯔의 법칙을 만족하기 위하여 도체에는 회전하는 자속과

같은 방향(반시계방향)으로 돌고자하는 힘을 발생한다.

-. 이를 만족하기 위하여 도체의 오른쪽에

자속집중(flux bunching)이 있어야 한다.

-. 오른나사의 법칙을 만족하는 전류발생

- 42 -

동기속도란 : 자속이 회전하는 속도

-. 전원의 주파수에 비례하고, 극수에 반비례(극수는 쌍을 이룬다.)

회전자속의 속도와 주파수와의 관계

-. 전원의 주파수를 증가시키면 고정자권선의 회전자속의 속도도 증가한다.

유도전동기의 동기속도의 변화

-. 고정자의 극수를 바꾸거나

-. 주파수를 바꾼다(frequency convert) 또는 극수와 주파수를

함께 바꾸는 방법이 있다.

- 43 -

가변극 전동기(consequent-pole motor)

-. 극수의 변화은 각각의 속도에 응하는 별도의 권선을 사용하거나

-. 전동기에서 권선을 재결선하므로써 가능하다.

-. 두개의 별도권선의 경우 :

2중속도 2권선전동기(two-speed two-winding motor)

-. 세개의 별도권선의 경우 :

3중속도 3권선전동기(three-speed three-winding motor)

슬립 (slip):

-. 만일 회전자를 돌지 못하게 구속하면 nr = 0 이므로 s = 1이 된다.

-. 브레이크를 풀어주면 회전자는 가속하고, 슬립은 감소하며

모든 기계적부하가 제거된 상태에서는 슬립이 0에 근접하게 된다.

-. 축에 부하가 없고, 풍손과 마찰손이 충분히 작다면

회전자와 회전자속의 상 속도가 매우 작아지게 되므로

회전자는 최소의 자기저항을 갖는 축을 따라 회전하게 된다.

-. 이런 상태에 도달하면 회전자가 고정자의 회전자속과 동기되어

슬립이 0이 되면서 유도전동기의 토크가 발생하지 않게 되고

마치 릴럭턴스 동기전동기와 같이 동작한다.

-. 축에 작은 부하를 인가하면 동기화상태에서 이탈하고

유도전동기의 동작으로 전환

- 44 -

- 45 -

-. 5차와 7차 등에 의해 나타나는

기생토크(parasitic torque) 또는 고조파토크(harmonics torque)는

전동기의 가속과정에서 나타나는 토크-속도 특성에서 바람직하지 않은 요동을

유발하기도 하고 경우에 따라서 회전자가 어떤

차동기속도(subsyncronous speed)에서 묶이게되는 크롤(crawl)현상이

나타나게 하기도 한다.

기생토크의 영향

유도전동기의 토크-속도 특성상에 현저한 함몰이 나타나는 것은 설계상의 결합,

회전자의 손상, 손상된 고정자를 잘못 수리한 결과 등으로 나타난다.

- 46 -

특정 용도에 가장 적합한 유도전동기의 선정

1. 구동부하의 동력, 토크, 속도특성

2. 운전속도는 일정한가, 가변적인가, 일정치 않은가 ?

3. 기계의 운전은 연속적, 단기적, 단속적인가 ?

4. 전동기 운전 외부조건은 ?

5. 기기 동작 주변온도는 ?

6. 특수한 절연을 필요로 하는가 ?

7. 제어의 형태는 어떠한가(수동, 자동, 정지형, 감전압)

8. 전압과 주파수의 조건은 ?

불평형전압

-. 구속토크와 항복토크가 감소하며, 불평형상태에서는 전동기의 용량을

낮추어 운전하지 않으면, 심각한 과열로 수명이 단축될 가능성

전전압기동의 영향

-. 전전압기동 시에는 매우 큰 돌입전류가

회전자, 고정자에 열적, 기계적 스트레스를 가할 뿐 아니라

배전계통에도 큰 전압강하를 일으킨다.

돌입전류의 저감방안

전류제한 임피던스, 단권변압기, 권선의 재결선, 정지형 기동방식 등

여러가지 기동방식을 적용하여 낯추어 줄 수 있다.

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형식별 전동기의 최대 토크 특성

-. C형 전동기최 토크가 구속상태(s=1)에서 나타난다.

-. D형 전동기최 토크가 구속상태(s=1)나 그 부근에서 나타난다.

-. A, B형 전동기최 토크가 0.15정도의 슬립에서 최 토크 발생

-. E형 전동기B형 전동기와 유사한 특성

- 48 -

D형 회전자 :

상 적으로 큰 저항과 낮은 리액턴스 갖도록 표면에 가깝게 배치된 회전자

A, B형 회전자 :

낮은저항의 회전자 도체를 철심에 보다 깊게 위치하여 작은 Rr과 큰 XBR을

갖도록 만들어진다.

C형 회전자 :

B형과 D형의 회전자의 특징을 결합한 것으로 표면쪽의 도체는 낮은

리액턴스를, 안쪽 도체는 낮은 저항과 큰 리액턴스를 갖는다.

E형 회전자 :

저손실의 강판을 얇게 성층하여 와전류손실을 최소화하고,

보다 긴 철심을 사용하여 자속밀도를 낯추고, 역률을 좋게 함으로써

정격전류를 최소화한다.

회전자와 고정자 도체의 단면적을 크게하여 I2R 손실을 줄이고

저손실 냉각팬과 브러시를 사용하여 풍손과 마찰손을 줄이고

표류부하손을 최소화하기 위해 권선의 형상을 특수하게 설계

- 49 -

전동기 사용실태

-. 국내전체소비전력량의 60%

-. 산업부분 소비전력량의 70%이상

-. 전동기 연결부하의 50%이상 : Fan과 Pump 부하

-. 공동주택에서 동력사용은 30%정도

전동기 보유현황

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-. 2.2kW 이하 : 51.1%

-. 3.7kW - 15kW 이하 : 34.5%

-. 18kW - 37kW 이하 : 8.7%

-. 45kW 이상 : 5.7%

전동기 기동방법

-. 설계기준이나 시방서의 기준이 없음

-. 직입기동, 감전압기동(Υ - Δ 기동, 리액타기동)

-. 용량별로 일괄적으로 적용

경제적인 기동장치의 선정

-. 연결부하 및 수전변압기용량 요소 검토

-. 다양한 기동방법의 검토

-. 기동장치비용과 공사비의 검토

-. 적용가능 한 기동장치의 선정

기동전류

-. 구속상태에서의 돌입전류 : 단순한 R-L 직렬회로

-. 슬립이 줄어듦에 따라 구속회전자전류도 감소

-. 2-5초 이내에 정격전류로 감소

기동계급

-. NFPA 70 NEC Code(Table 430-7(b)) : kVA/HP

- 51 -

-. KS C 4205(유도전동기의 기동계급) : kVA/kW

-. F ~ H 등급 : 6.7 ~ 9.5(kVA/Kw) 일반적으로 적용

토크의 종류

-. 전부하 Torque (Full Load Torque) :

정격전압 인가상태의 전부하속도에서 정격부하를 인가 할 수 있는 Torque

-. 구속 Torque(Locked Rotor or Starting Torque) :

정격전압 인가 상태에서 기동시 발생되는 Torque

-. 최소 Torque (Pull up Torque) :

기동 후 최 토크 도달하기 까지 사이에서의 최소 Torque

-. 최 Torque(Breakdown Torque) :

정격전압 인가 상태에서 전동기가 낼 수 있는 최 Torque로써 이 이상의

Torque 를 요구하는 부하가 인가될 경우에 전동기는 정지하게 된다.

-. 가속 Torque (Acceleration Torque) :

전동기를 가속을 위한 부하 Torque 와 전동기 출력 Torque와의 차이

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회전자표시 코드문자

- 53 -

과부하 허용률(SF)

-. 과부하 허용률 = 안전여유(Service Margine)

-. 표준형전동기 : SF 1.0

-. 고효율전동기 : SF 1.15

감전압 기동방법

-. Υ-Δ (Star-Delta)기동

-. 직렬리액타 기동

-. 기동보상기 (단권변압기) 기동

-. 1차저항 (직렬임피던스) 기동

-. 부분권선(Part-Winding)기동

-. 정지형(Soft Starter)기동(VVCF 기동방식)

직입기동(전전압기동법)

-. 체로 소용량인 경우

-. 용량 : 모선용량이 충분하고 큰 기동회전력을 요할 경우

-. 정격전류의 4.5~8배의 기동전류

-. 100% 이상의 기동토크가 부하에 인가 : 기계적충격

-. 일반적인 경우 : 직입기동

- 54 -

Y -Δ (Star-Delta)기동

-. 기동전류 : 전전압기동전류의 33.3%

-. 기동토크 : 33.3%

-. 가속성 : 토오크증가 적다.

- 55 -

직렬리액타기동

-. 기동전류 : 전전압기동전류의 50-65-80%

-. 기동토크 : 25-42-64%(탭 변환)

-. 가속성 : 토오크증가 매우크다.

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기동보상기(단권변압기)기동 :

콘돌퍼 기동기(Auto transformer starter)

1. 기동시에 전동기에 인가전압을 단권변압기(Starting compensator

일명: 콘펜)로 내려 기동하는 방법으로 기동회로에서 운전회로로의

전환을 클로즈드 트랜지션으로 한다.

2. 단권변압기의 탭전압 80-65-50[%]로 기동전류 및 기동토크는

직입기동 값에 한 감소율은 64-42-25[%]가 된다.

3. 기동기회로에서 운전으로 전환할 때, 단권변압기의 중성점을 열어,

단권변압기를 리액터로 작동시키고, 리액터를 단락한 후 단권변압기를

분리해서 클로즈드 트랜지션이 된다.

-. 가속성 : 토오크증가 매우 크다. 원할한가속

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1차저항(직렬 임피던스)기동

-. 기동전류 : 전전압기동전류의 50-65-80%

-. 기동토크 : 50-65-80%(탭 변환)

-. 가속성 : 토오크증가 매우크다. 원할한가속

부분권선(Part Winding)기동

-. 기동전류 : 전전압기동전류의 80%

-. 기동토크 확보가 용이

-. 냉동기 등에 제한적으로 이용

- 58 -

정지형(Soft Starter)기동

-. 기동전류 : 임의설정 가능

-. 기동토크 확보가 용이

-. 다양한 기동·정지 방법의 적용

- 59 -

정지형(Soft Starter)

-. 유도전동기는 기동시에 전 부하의 400% TORQUE와

600～700%의 기동전류가 발생.

-. 400%의 기동 Torque는 전동기와 부착되어있는 기어나 벨트 베어링 등에

마모나 파손의 원인이 되어 유지 보수비용을 증가.

-. 600%이상의 높은 기동전류는 Magnetic Contactor의 주 접점에

Arc(아크)를 발생시켜 접점 손상에 의한 결상 등의 원인이 되고

전압강하를 발생시켜 시설용량을 증 시키는 원인이 된다.

-. 무접점 SOFT STARTER를 적용하여 기동 Torque에 알맞은

저전압부터 정Torque가 발생하는 전 전압까지 서서히 Analog하게

전동기에 입력하여 저전류로 MOTOR를 기동.

-. "과부하(OVER LOAD)시 Trip 기능", "결상(PHASE LOSS)시 Trip 기능", "상간

단락시 Trip 기능", "SCR 과열시 Trip기능" 등의 기능을 내장하여 완벽히

MOTOR를 보호.

개요 :

-. 무접점 SCR소자를 이용하여 기동에 알맞는 저전압부터

전전압까지 서서히 증가시키면서 저전류로 기동

-. 어떤 부하에도 무관하게 적용 가능함

특징 :

-. 기동시간, 토오크의 크기를 부하에 따라 조정이 가능하여

저전류 기동이 가능하다.

* 모터 보호기능 * 과부하시 Trip * 결상시 Trip * 2차측 단락시 Trip

단점 :

- 60 -

-. 기동시에 약간의 SCR스위칭 노이즈가 발생함.

설치효과 :

-. 유지 및 보수 비용 절감,

-. 저전류 기동,

-. 기동 시 전압강하 방지,

-. 설비용량 최소화,

-. Panel 면수 최소화,

-. 설비의 변경이 용이

일본( 건축전기 설비기준)

-. 220V : 11kw 이상 (기동장치 적용)

-. 380V : 30kw 이상 (기동장치 적용)

신전기설비사전

-. 변압기용량이 전동기출력(kw) 10배 이상 (전전압기동)

-. 10배 미만일 경우 검토가 필요

-. 3배 이하일 경우 전전압기동 불가

전력사용시설물 설비 및 설계

-. 감전압기동 : 220V(11kW이상), 400V(37kW이상)

-. 냉각탑 팬 등의 경우는 별도 고려

대한주택공사

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-. 전전압기동 : 11kW미만

-. 11kW이상 ~ 55kW미만 : Υ-Δ 기동, 55kW이상은 리액타

건설교통부 표준시방서

-. 정격출력(kW)이 수전용변압기용량(kVA)의 1/10을 초과하는 전동기는

기동장치를 적용

전기공사협회 전기공사시방서

-. 정격출력(kW)이 수전용변압기용량(kVA)의 1/10을 초과하는 전동기는

기동장치를 적용

NEC, IEC, 기타

-. 각 제어기가 전동기를 기동·정지하고 전동기의 회전자구속전류를 차단할 수

있어야 한다.

기동방법 선정 시 고려사항

-. 기동 시의 전압강하(허용전압강하)

-. 부하의 소요토크에 한 전동기의 토크

-. 전동기 및 기동기의 시간내량

표준형 전동기

-. 낮은 부하율 운전시 : 효율과 역률이 낮다

-. 기동계급 : 7.4 ~ 10.4(kVA/kW) (F - K)

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고효율 전동기

-. 효율의 극 화(우수한 절전효과)

-. 낮은 온도 상승, 권선수명연장(SF : 1.15)

-. 경제성(초기비용증가, 운전비용 절감)

-. 저소음화의 실현

-. 다양한 기종의 적용가능

-. 설치 장려금의 지급

적용 가능 부하

-. 가동율이 높은 부하

-. 정숙운전이 필요한 부하

-. 전원용량의 여유가 적은 경우

-. 국내에서는 일반적으로 몰드형변압기를 적용

-. % 임피던스가 6% 이하이므로 전동기 기동환산용량보다 변압기용량이 큰

경우에는 직입기동이 가능

기동장치 및 공사비의 경제성 분석

구성

-. 기동장치공사비용 = 기동장치가격 + 배관·배선비용

-. 배관·배선비용 = 배관공사비 + 배선공사비 + 접속공사비

-. 3선식배선공사 = 전전압기동, 리액타기동, 정지형기동

-. 6선식배선공사 = Υ - Δ 기동방식, 부분권선방식

-. 배관·배선비용은 기동장치와 전동기의 거리에 따라 증가

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분석결과

-. 기동장치비용을 고려하면 Υ - Δ기동방식이 유리하나 공사비용을 고려하면

25m를 넘는 경우에는 전체비용 증가

-. 공사비용을 고려하면 다양한 기동방식을 적용 가능

-. 용량이 커질수록, 거리가 길어질수록 3선식이 유리함

전동기용량 선정

-. 전동기 부하율 향상 : 적정용량산정

-. 전동기 용량선정 시 고효율전동기 적용

-. 고효율전동기의 SF를 적용하여 용량최적화

기동방법

-. 변압기 용량을 고려하여 30kW미만은 직입기동

-. 다양한 기동방법의 적용(정지형기동장치, 리액터기동장치)

-. 공사비용을 고려한 기동장치의 선정(3선식/6선식)

VVVF 제어방식

-. 에너지절감

-. 다양한 기동방식의 적용 및 자동제어의 적용

전동기의 보호

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보호Class 보호기능

1E 과전류

2E 과전류,결상

3E 과전류,결상,역상

4E 과전류,결상역상,.지락 OR 단락

직류전동기의 구조, 특성, 종류

직류전동기의 구조

자속을 통하는 철심 전류를 흐르게 하는 권선, 정류를 하는 정류자, Brush,

이들을 지지하는 구조부로 구성

직류전동기의 특징

1) 속도제어 용이

2) 속도제어시 효율이 좋다

3) 교류전동기(농형)에 비하여 가격이 비싸다

4) 정류자와 Brush가 설치되어 있어 정기적인 보수점검이 필요하다

5) 정류자와 Brush에 불꽃이 일어날 수 있어 통신장애의 원인이 될 수 있다

6) 전류․기계적 강도 때문에 고전압화․고속화에 영향을 받는다

7) 기동․가속 Torque를 임의로 선택할 수 있다

8) 열약한 환경에서 사용할 때 구조상 제한을 받는다

직류전동기의 종류 및 특성

1) 종류

① 분권전동기

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유도전동기와 특성 비슷

공작기계, 콘베이어 등에 사용

② 타여자전동기

세밀하고 광범위한 속도제어

Word-Leonard방식, Illgner방식

③ 직권전동기

기동Torque가 가장 크다

전차, 크레인 등에 사용

④ 복권전동기

속도변동이 큼

절단기, 분쇄기, 권상기 등에 사용

2) 속도 및 토크 특성곡선

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고조파 문제

-. 전력전자 소자와 회로는 매우 유연성이 높고 유용하여

선진국의 50 – 60%가 제어기기로 전력이 공급되고 있다.

-. 전력전자기기의 동작 중에 제어기의 스위칭 과도상태에서 발생하는

전압, 전류, 고조파성분은 전체 전력시스템에 크게 영향을 미치고 있다.

-. 이 고조파는 3상 전력시스템에서 중성선의 전류를 증가시킨다.

-. 늘어난 전류는 손실을 증가시키고, 중성선의 큰 전류는

보호기를 동작시키는 등의 문제를 유발한다.

예를 들어 3상 Υ결선 전동기의 부하가 10A 전류가 흐를 때

이 전동기가 전력선에 연결되어 120도의 위상차를 갖는 전류가 흐르면

중성선의 전류는 0이 될 것이다.(실효치)

a 상 b 상

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c 상 중성선

같은 전동기가 정류기-인버터를 통해 전력을 공급받으면

이 때 실효전류는 여전히 10A이나 중성선의 전류가 15A흐른다.

이 전류는 전부 고조파 성분에 기인한다.

a 상 b 상

- 69 -

c 상 중성선

상선과 중성선의 전류스펙트럼을 보면

전동기가 직접 연결된 경우에는 상에는 기본파 성분만 있고 중성선에는

전류가 흐르지 않는다.

- 70 -

전력전자기기를 통해 연결된 전동기의 경우

상전류에는 기본파 성분 이외에 기수고조파 성분을 가지고 있으며

중성선에 포함된 성분은 제 3, 제9, 제15 고조파 성분이다.

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현 전력시스템의 많은 부분이 전력전자기기이므로 고조파 성분이

많은 문제를 야기한다.

IEC 등 국제규격은 전력전자기기에 의한 고조파 성분을 제한하고 있다.

단상전동기의 설명

유니버셜 전동기

-. 직권직류전동기에서 전기자전류와 계자전류가 정확히 거꾸로 바뀌기 때문에

교류전원으로 운전이 가능하다.

-. 직류직권전동기를 교류전원으로 효과적으로 운전하기 위해서는 계자극과

고정자프레임을 완전히 적층해야 철손이 증가하지 않는다.

-. 유니버셜 전동기 계자극과 고정자 프레임을 적층한 직권직류전동기로

교류전원과 직류전원 어느것으로도 동작할 수 있다.

유니버셜 전동기의 교류운전

-. 직류전원으로 동작할 때보다 정류작용이 상당히 악화된다.

-. 브러쉬에서 발생하는 스파크는 정류가 진행중인 코일에서 전압을 유기하는

변압기작용으로 발생한다. 브러시의 수명을 단축시키고, 특정 라디오

주파수 에 장애를 일으킬 수 있다.

유니버셜 전동기의 응용

-. 유니버셜 전동기는 직류직권전동기와 같이 토오크-속도 특성이 급격히

하강한다.

-. 일정속도를 요구하는 응용분야에는 적당치 않다.

-. 다른 단상전동기에 비해 크기가 작고, 단위전류당 토오크가 크므로 경량

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고토오크가 필요한 부하에 사용된다.

용도 :

진공청소기, 드릴, 휴 용 공구, 주방용품 등에 사용된다.

유니버셜 전동기의 등가회로

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유도발전기

-. 구조는 유도전동기와 동일한 구조를 갖는다.

-. 모든 유도전동기는 동기속도 이상으로 회전시켜 줌으로써 유도발전기로

운전될 수 있다.

-. 유도발전기는 전동기로 기동되지 않는 관계로 높은 기동토크를 필요로 하지

않기 때문에 일반적으로 정격부하에서 낮은 슬립과 높은 효율을 갖기 위해

낮은 저항값을 갖도록 설계

-. 유도발전기는 풍차(wind turbine), 수차(hydraulic turbine), 증기터빈,

천연가스나 바이오가스로 구동되는 가스 엔진 등으로 운전되는데 적합하며

크기는 수 킬로와트에서 10MW 이상에 걸쳐 있으며

열병합발전(cogeneration)에 널리 적용된다.

열병합발전이란 steam supply and power generation

두 가지 형태의 에너지를 순차적으로 발생시키는 것으로 통상 공장의 운전을

위한 증기와 공장 내부 및 전력회사로의 판매를 위한 전기에너지를 생산 예를

들어, 화력발전소에서 증기 터빈으로 발전기를 구동하고 터빈의 배기를

이용해서 지역난방을 하는 경우이다. 유럽 여러 도시에서는 널리 이용되며, 각

가정에 전력과 함께 난방용 증기가 발전소에서 공급된다. 한국에서도 서울

마포구 당인동(唐人洞) 서울화력발전소에서 그 예를 볼 수 있다.

또 증기를 량으로 사용하는 공장에서는 자가용 화력발전소를 이와 같이

운영하는 곳도 있다. 증기터빈 이외에 가스터빈이 쓰이는 경우도 있다.

가스터빈의 배기가스로 배열(排熱) 보일러에 열을 가하여 증기를 발생시켜,

냉난방 ·동력 등에 이용한다.

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전동기에서 발전기로의 이행

3상계통에 접속된 유도전동기의 축이 증기터빈과 기계적으로 결합된 상태

-. 터빈의 증기가 공급되지 않은 상태에서 전동기가 전전압으로 기동되면

전동기는 터빈을 회전자속의 동기속도보다 약간 낮은 속도로 회전시킨다.

-. 터빈의 밸브를 열어 증기를 공급하면 터빈의 속도가 천천히 증가하여

유도전동기에서 유기된 토크에 더해지고 회전자의 속도를 증가시키게 된다.

-. 터빈-전동기 세트의 속도가 동기속도에 도달하면 슬립은 0, R2/s는 무한 ,

회전자전류 I2=0이 되고 전동기는 토크를 발생하지 않는다.

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슬립이 0인 상태 :

유도전동기는 전동기도 발전기도 아닌 상태로 선로상에서 전동기는

“부유상태(floating)”에 놓이게 된다. 전동기 고정자에는 회전자계를

발생하고 철손을 보충하기 위한 전류만 흐른다.

-. 터빈, 디젤엔진이나 수차같은 원동기(prime mover)는 유효전력만을 공급한다.

따라서, 유도기가 전동기나 발전기 어느 쪽으로 동작하든 간에 활선계통에

접속되어지면 계통으로부터 자화전류 IM이 공급된다.

-. 회전자속의 속도는 회전자의 속도와 무관하며 고정자가 접속되어 있는 계통의

주파수에 의해 결정된다.

터빈으로부터 입력에너지를 증가하여 회전자속도를 동기속도이상으로 증가

슬립이 음의 값이 되고 공극전력(Pgap = Prcl/s)의 방향이 반전된다. 음의

슬립에서는 전동기동작처럼 유효전력이 고정자에서 회전자로 전달되는 것이

아니라 반 로 회전자에서 고정자로 다시 배전계통으로 전력이 전달된다.

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유도발전기로 동작할때

-. 고정자의 자속과 회전자 자속의 상호작용으로 원동기의 구동토크와

반 방향의 역토크(Counter-torque)가 발생한다.

-. 원동기의 속도가 증가하면 유도발전기에서 배전계통으로 공급되는 전력의

증가는 역토크를 증가시킨다.

-. 역토크는 속도가 증가함에 따라 역항복토크(Pushover torque)라 불리는

최 치에 도달할 때까지 증가한다.

-. 유도발전기 동작에서 역항복토크는 유도전동기 동작에서의 항복토크에

해당한다.

-. 역항복토크 이상으로 원동기의 속도를 증가시키면 출력전력이 감소하게 된다.

원동기에 인가되는 부하(역토크)가 감소하면 속도가 빠르게 상승하며 그

결과로 초래되는 높은 속도는 유도기와 원동기를 모두 손상시킬 수 있다.

-. 이러한 폭주를 방지하기 위하여 역항복지점을 넘어섰을 때, 터빈의 밸브를

자동으로 잠그는 동작이 필요하다.

-. 유사한 현상이 유도발전기를 운전중 발전기를 전력계통과 연결하는 차단기가

트립되었을 때에도 나타난다. 부하가 급작스럽게 해제되면 터빈이 과속하게

된다.

_. 불의의 과속으로 인한 손상을 방지하기위하여 NEMA 규정에서는 농형 및

권선형유도전동기가 비상시에 과속도의 한계를 제시한다.

유도발전기의 기동과 3상전원과의 접속

-. 유도발전기를 기동하여 모선에 투입하는 통상적인 절차는 원동기를 사용해

유도기를 동기속도나 그 보다 약간 높은 속도로 가속시킨 다음 차단기를

투입하는 것이다.

-. 차단기가 투입되기전까지는 전압이 거의 발생되지 않으므로 특별한 주의는

필요하지 않으며,

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-. 차단기를 투입하면 모선이 회전자계를 발생시키는데 필요한 자화전류를 공급

-. 활선계통에 접속된 유도발전기의 전압과 주파수는 조정할 수 없으며,

선로의 주파수와 전압에 의해 결정된다.

-. 유도발전기에서는 원동기의 속도조절을 통하여 부하량의 제어만 이루어진다.

유도전동기의 발전제동(dynamic braking)

-. 회전체에 저장된 운동에너지를 고정자와 회전자에서 열로 변환하여 전동기의

속도를 낯추는 것

-. 전동기를 전원에 연결된 상태로부터 제동회로로 절환함으로써 전동기가

부하가 접속된 발전기로서 동작하는 상태가 된다.

-. 부하는 회전자와 고정자권선의 저항이 되며, 에너지원이 전동기와 구동되는

설비의 회전부뿐이기 때문에 전동기는 감속하게 된다.

-. 유도전동기의 발전제동은 직류주입 또는 커패시터 제동을 통해 행할 수

있으며

-. 이러한 제동방식은 제동이 끝난 후. 지지토크를 발생할 수 없으므로 제동후에

요동이 허용되지 않는 권상기나 이와 유사한 적용분야는 제동후 축을

지지하기 위한 기계적 브레이크가 함께 사용되어야 한다.

직류주입법(DC injection)

-. 전동기를 선로로부터 분리한 후 정류회로를 사용, 한류저항을 통해 전동기의

임의의 두 단자에 직류전원을 인가한다.

-. 직류전류는 정지자계를 만들어 회전자에 전압을 유기 그 결과로

농형회전자(권선형회전자)내의 폐회로에 흐르는 전류는 회전에너지를 I2R

손실로 방출하고 회전자를 급속히 감속

-. 감속의 비율은 저항을 조정하거나 변압기의 권선비를 변화시키거나

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저항 신에 싸이리스터(SCR)제어를 적용하여 조절할 수 있다.

커패시터 제동(Capacitor braking)

-. 전동기를 선로로부터 분리한 후 고정자 단자에 커패시터 뱅크를 접속

-. 제동할 때 전동기는 자려식 유도발전기로서 동작

-. 제동중의 에너지는 조정자와 회전자권선에서 I2R손실로 소모

-. 제동효과를 높이기 위해서는 저항부하를 추가한다.

신재생 에너지

-. 신·재생에너지는 과다한 초기투자비라는 큰 장애요인에도 불구하고

화석에너지의 고갈문제와 환경문제에 한 핵심 해결방안이라는 점에서 선진

각 국에서는 이에 한 과감한 연구개발과 보급정책 등을 추진

-. 신·재생에너지산업은 기존에너지원 비 가격경쟁력 확보시

IT, BT, NT산업과 더불어 우리나라의 차세 성장동력

-. 신·재생에너지의 경쟁력은 우리나라의 미래에너지의 안이며 국가 경쟁력

태양광 :

태양광발전시스템(태양전지, 모듈, 축전지 및 전력변환장치로 구성)을

이용하여 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 기술

태양열 :

태양열이용시스템(집열부, 축열부 및 이용부로 구성)을 이용하여 태양광선의

파동성질 과 광열학적성질을 이용분야로한 태양열 흡수·저장·열변환을

통하여 건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용하는 기술

풍력 :

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풍력발전시스템(운동량변환장치, 동력전달장치, 동력변환장치 및 제어장치로

구성)을 이용하여 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생하는 유도전기를

전력계통이나 수요자에게 공급하는 기술

연료전지 :

수소, 메탄 및 메탄올 등의 연료를 산화(酸化) 시켜서 생기는 화학에너지를

직접 전기에너지로 변환시키는 기술

수소에너지 :

수소를 기체상태에서 연소시 발생하는 폭발력을 이용하여 기계적

운동에너지로 변환하여 활용하거나 수소를 다시 분해하여 에너지원으로

활용하는 기술

바이오에너지 :

태양광을 이용하여 광합성되는 유기물(주로 식물체) 및 동 유기물을 소비하여

생성되는 모든 생물 유기체(바이오매스)의 에너지

폐기물에너지 :

사업장 또는 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중 에너지 함량이 높은

폐기물을 열분해에 의한 오일화기술, 성형고체연료의 제조기술, 가스화에

의한 가연성 가스 제조기술 및 소각에 의한 열회수기술 등의 가공·처리

방법을 통해 연료를 생산

석탄가스화, 액화 :

석탄, 중질잔사유 등의 저급원료를 고온, 고압하에서 불완전연소 및 가스화

반응시켜 일산화탄소와 수소가 주성분인 가스를 제조하여 정제한 후 가스터빈

및 증기터빈을 구동하여 전기를 생산하는 신발전기술

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지열 :

지표면으로 부터 지하로 수m 에서 수깊이에 존재하는 뜨거운 물(온천)과

돌(마그마)을 포함하여 땅이 가지고 있는 에너지를 이용하는 기술

소수력 :

개천, 강이나 호수 등의 물의 흐름으로 얻은 운동에너지를 전기에너지로

변환하여 전기를 발생시키는 시설용량 10,000이하의 소규모 수력발전

해양에너지 :

해수면의 상승하강운동을 이용한 조력발전과 해안으로 입사하는

파랑에너지를 회전력으로 변환하는 파력발전, 해저층과 해수표면층의

온도 차를 이용, 열에너지를 기계적 에너지로 변환 발전하는 온도차 발전

감전현상별 전류치(상용주파수 실효치)

최소감지전류 1-2 짜릿하게 느끼는 정도

고통전류 2-8 참을 수는 있으나 고통을 느낀다.

이탈가능전류 8-15 안전하게 스스로 접촉된 전원으로부터 떨어질 수 있는 최대한의 전류참을 수 없는 정도로 고통 수반

이탈불능전류 15-50 전격을 받았음을 느끼면서도 스스로 떨어질 수 없는 전류근육의 수축이 격렬하다

심실세동전류 50-100 심장의 기능을 잃게되어 전원으로부터 떨어져도 수분이내에 사망한다.

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HDTV(Digital) 수신

1. 개요

디지털TV란 TV시청뿐만 아니라 PC기능을 포함해 전화, 인터넷 홈쇼핑

등을 포함한 ‘다기능 가정종합정보매체’라 할 수 있다.

해상도에서는 지금의 아나로그 TV보다 3-4배 더 뛰어나며 음질은 CD

수준으로 안방극장에 비견할 만하다. 또한 인터넷과 같이 쌍방향통신이

가능해 홈쇼핑, 출연자의 약력검색 등이 가능하다.

과거 우리나라는 컬러TV도입이 경쟁국(일본, 대만)보다 늦어 이에 대한

극복을 위해 노력했던 우를 범하지 않기 위하여 디지털방송에 적극적으로

대처하여 산업발전, 국민의 욕구충족, 경제발전 등에 기여하고자 한다.

2. Digital 방송의 특징

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HDTV CATV

신호방식 Digital Analog

소요대역폭(CH당) 약 1.5 약 6.0

소요대역 750 이상 최대 750

전체CH 수 600 CH 이상 약 100CH

상향전송속도 수 - 수십Mbps 표준 10Mbps

1) 디지털방송의 메리트

-. 다채널화

-. 고품질화 :

지상파방송에서도 HDTV가능

-. 내잡음성 :

잡음에 강한 변복조방식으로 아나로그에 비하여 100 - 1,000배정도

잡음에 대한 강점, 또한 송신전력도 아나로그 방식에 비하여 수백분의 1로

가능하다.

-. 한정수신과 스크램블 :

송신DATA를 스크램블(DATA의 배열을 바꾸거나 수학적처리)에 의하여

특정 시청자만 시청할수 있도록 한정수신이 가능하므로 유료방송이

가능하다.

2) 디지털방송의 디메리트

-. 저작권 :

디지털 신호의 복사로 방송국 송출심호와 동일한 기록, 재생을 가정에서도

가능하므로 저작권이 쉽사리 침해

-. 방송국의 설비투자 :

방송국의 내부장비, 변조기, 중계기, 등의 설비투자에 비용과 시간이 소요

-. 디지털 방송의 주파수 문제 :

현재의 아나로그방송에서 디지털로 바꾸는 것은 CH의 주파수 확보와도

관계되며 혼재하는 기간이 필요하며 기존주파수 대역안에서 해결하여야

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한다.

3. 구내전송선로 설비의 설계와 시공에 대한 대응

1). 기존의 구내전송선로 설비는 Bus배선방식과 직렬형, 직렬종단형 Outlet을

설치하므로서 아나로그 방식에서는 문제점이 없었으나, 쌍방향

Digital방송에서는 정재파의 발생, Tap-off 손실에 의한 TV-OUTLET 간 상이한

신호레벨 등으로 쌍방향통신, HDTV 수신 등에는 부적합하다.

2). 구내통신선로설비 등의 설치방법(정보통신부장관 2000. 2. 25)

-. 장치함의 설치

-. 세대단자함에서 인출구까지의 배관은 성형구조 또는 성형배선이 가능한

구조

-. 세대단자함에서 인출구 구간에는 통신용배관을 공용사용 가능

-. 장치함에서 장치함, 최초접속 인출구 구간에는 단독배선

4. 결론

현재의 법률등의 규정은 VHF/UHF 방송에 대응하는 제도가 많으며

DIGITAL 쌍방향 HDTV에 대응하기 위해서는 관련제도와 규격의 개정이

시급한 실정이다.

일반주거용건축물이 설계에서 입주까지는 3년 이상의 기간이 필요하고,

주거용건축물은 설비의 교체, 보수가 어려운점을 감안할 때

설계단계에서부터 실현 가능한 최신의 기술을 적용하여야만

정보화사회에서의 국가경쟁력을 조기에 확보할 수 있을 것이다.

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LG 전선 LCX CABLE 설명

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개요

누설동축케이블의 가장 큰 특징은 Grading을 할 수 있다

케이블을 포설하게 되면 System Loss (전송손실+결합손실)가 발생하므로

이를 보상하기 위해서는 결합손실을 줄여줌으로써 시스템 구성에 있어

Dynamic Range에는 영향을 미치지만

유효서비스 거리는 상당히 늘릴 수 있습니다. (예: 지하철,철도청….)

전송송실과 결합손실

전송손실 :

일반적으로 감쇄량으로 불리워지며 케이블의 길이 방향으로 신호가

전달되면서 신호입력단에서 멀어질수록 신호의 세력이 감쇄되는 양을 dB로

나타낸 것입니다.

결합손실 :

Cable 내부전송전력과 일정거리 떨어진 지점에서 무지향성

Antenna(일반적으로 1GHz미만에서 사용 : Dipole Antenna) 또는 지향성

Antenna (1GHz이상에서 사용 : Home Antenna) 에 수신되는 수신전력의

비율이고 케이블 긴쪽 방향의 누적 백분율로 나타낸 것입니다.

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GRADING :

케이블의 전송손실에 의한 수신레벨의 저하 폭을 적게 하기 위하여

결합손실이 다른 누설동축 케이블을 단계적으로 접속하는 것을 말합니다.

Radiax Cable

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특징 :

LG전선에서 새로 개발한 것이 Radiax케이블(RFCX).

동종의 케이블은 현재 유럽/ 미주 지역에서는 많이 사용되는 종류이며,

케이블의 직경이 작으면서 광범위한 주파수 를 수용할 수 있어 지하상가나

지하주차장 등에 사용됩니다. 포설이 쉽고 허용곡률 반경이 작아서 전파가

닿지 않는 외진 모퉁이에서도 사용하기 편리합니다.

누설(LCX)와 방사형 (Radiax)케이블의 차이점

LCX가 특정 주파수 에서만 동작하고 그 외 사용치 않는 주파수 역에서는

동작하지 않도록 외부도체에 Slot을 내어 전파가 Hamonic을 이루어

내는반면, Radiax Cable 은 Feeder Cable 의 외부 도체부분에 일정간격의

홈을 내어 광 역 주파수 역에서 동작되도록 꾸며진 것으로, LCX는 특정

주파수에서 균일한 전파를 방사하고, radiax Cable은 주파수 가 넓은 곳에서

사용합니다

RFCX CABLE은

그래이딩을 할수 없으며 전송 역이 넓고 스로트의 간격이 등간격으로 되어

있으며 LCX CABLE은 45도의 각도로 스롯이 3개씩 수 M의 간격으로

설치되어 손실이 적은 것으로 되어 있습니다.

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무전극 방전등

1. 개요

방전등의 기술개발은 조명기구의 소형화, 고효율화, 점등회로의 전자화에

의한 소형화 경량화가 이루어지고 있으나 방전등에서의 전극은 에너지의

손실원이며 제조하기가 까다롭고, 점등실패의 원인 등이 있다.

무전극방전등을 이용할 경우에는 이런 문제점을 해결할 수 있다.

2. 방전원리

1) 고주파방전

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기구주변에 감겨진 COILRHK 축방향의 교번자계가 형성되어 환형의 전류가

플라즈마에 유도되어 에너지가 공급되며 플라즈마는 고밀도의 아크와

비슷한 성질을 가지며 유도아크 또는 무전극아크라 한다.

결합 방법 -. 용량적 결합방법 -. 유도적 결합방법

250kHz 이용(OSRAM의 ENDURA)

2) 마이크로파 방전

-. 전자의 사이클로트론 진동수와 마이크로파의 진동수가 같아질 때 전자가

마이크로파로부터 계속 에너지를 흡수하는 공진현상이 발생하여

중성원자를 이온화한다.

-. 방전파괴를 통해 램프봉입물을 여기시켜 발광하는것을 이용한다.

-. 마그네트론(전자렌지 사용);2.45 - 누설마이크로파를 작도록하여 인체에

해를 줄인다.

3. 무전극 방전등의 특징

1). 긴 수명

2). 높은 광속

3). 깜박거림 없는 순간 점등

4). 높은 조명효율 - 관벽의 흑화에 의한 광출력 저하가 적다.

5). 램프의 재점등 시간이 짧다.

6). 전극열화에 의한 점등불량이 없다.

7). 낮은 온도에서도 점등이 가능하다.

4. 적용범위

1). 옥외조명

2). 터널 조명

3). 사넝ㅂ시설의 조명

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5. 실용화된 제품

1). 오스람의 엔듀라

무전극 고성능형광램프 : 100 -150W

2). 미쓰비시 전기의 사진제판용 UV Lamp

6. 결론

무전극램프는 상기외의 특징으로 콤팩트한 등기구, 고효율, 고연색성의

다양한 특징과 조광이 가능한 장점등도 가지며 전자파장애대책, 경제성의

비교검토 등을 통해 일반조명용 광원으로 사용될것이다.

음향설비

1. PA SYSTEM : Public address

많은 사람들에게 정보(의사)를 전달한다는 의미로 1:다수의 정보전달을 행하는

방법으로 한정된 범위의 사람과 공간을 상으로 한다.

단위 주거시설, 공공시설, 교통 항공시설, 빌딩, 상업시설에 이용되며

비용도 SR에 비하여 저가형이며 음질이 그다지 중요시 되지 않고 있어

경제적인 부담이 덜하다.

2. SR SYSTEM : Sound Reinforcement

Mic와 Speaker가 같은 공간내에 있는 System으로 강당, 공연장 등의 음향으로

Feed Back에 의한 하울링의 위험요소

3. PA System의 구분

1). 상가, 백화점의 BGM ; Back Ground Music

2). 학교, 일반건물의 안내방송

3). 긴급재해시의 방송시스템 ; 소방설비의 연동

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4. 주요 구성 장비

1). AMP Monitor Panel

2). CDP. LDP

3). Audio Mixer

4). 비상화재 앰프(Emergency panel)

5). 전자시보(Progam Timer)

6). Chime(도미솔도)

7). Speaker Selector

8). Pre amplifier

9). Professional Mixer

10). Main amp

11). auto Charger

12). Power Supply

13). Power Distributor

14). Wireless Mic & Receiver

* Power Amp 출력 임피던스

-. 복수의 스피커를 병렬로 접속하기 위하여 하이 임피던스 방식으로 한다.

-. 하이 임피던스 방식이란

앰프출력을 트랜스에서 승압하여 신호전송하는 방식으로 100V 정격과 70V

정격의 2종류가 있고, 일반적으로 100V 정격을 사용한다.

-. Low 임피던스 방식은

4 - 16Ω 임피던스를 직병렬로 접속한다.

* 옥내 스피커의 배치방법- 96 -

- 스피커의 지향각은 120°정도이고 사람의 귀의 높이를 1.5m 라 할 때

스피커의 설치간격은

××

이와 같은 경우는 BGM 방송의 경우이고 방송시간이 짧은 안내방송 등은

스피커 용량을 약간 높여도 관계가 없으므로 1.5배 정도의 간격을 갖는다.

* 하이임피던스 방식의 특징

-. 스피커 배선거리 및 배선의 굵기에 한 전력손실이 적다.

-. 다수의 스피커를 작동시킬 수 있다.

-. 출력배분을 임의로 조절할 수 있다.

방식일때

이므로

* 스피커의 배선 방식

-. 하이 임피던스 방식의 경우 신호전압은 100V 이지만 실효전압은 25V의

약전류회로로 취급한다.

-. 비상용의 경우 내열전선이나 HIV를 사용한 금속배관을 이용

-. 선로저항의 허용값은 스피커 임피던스 값의 10% 이내

-. 절연저항 : 지간 0.1 이상이 되도록한다.

-. 비상용의 경우 ATT(음량조절기)설치시 3선식 배선으로 한다.

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대형화상 시스템(Large sized Video System)

1). 자발광방식(태양광 아래 사용 가능)

CRT : Cathode Ray Tube : 브라운관

2,500 ~ 3,00 cd/의 충분한 휘도로 유효 사용시간이

약 20,000시간

LED : Light Emitting Diode : 발광다이오드

사용환경이 적절하면 휘도감소가 적고 수명이 길어 설치

환경에 따라 CRT방식보다 뛰어난 특성을 발휘한다.

-. 1993년 청색 LED가 개발되어 풀칼라 형화상시스템으로

급속하게 추진

-. 각 소자에 따라 휘도와 시야각의 편차가 크다.

2). 프로젝션 방식

LCD : Liquid Crystal Device : 액정

DLP : Digital Light Processing

DMD(Digital Micromirror Device)를 이용한 표시방식

표시 장치- 98 -

입력 장치를 통해 입력된 내용을 곧바로 표시하여 입력 내용의 확인과 편집

및 수정이 쉽도록 해주는 장치들을 말한다.

표시 장치는 입력 장치인 키보드와 조합하여 단말 장치로 사용된다.

각 표시장치의 특징

특 징 CRT LCD PDP FED

부피 및 중량 크고 무겁다 작고 가볍다 얇고 가볍다 얇고 가볍다

전력 소비량 크다 작다 크다 작다

표 시 속 도 빠르다 느리다 빠르다 빠르다

선 명 도 우수 양호 매우 우수 우수

가 격 저가 고가 매우 고가 매우 고가

음극선관(CRT; Cathode Ray Tube)

전자총에서 나오는 전자 빔이 형광면에 부딪쳐 화면을 구성하는 방식으로 PC의

모니터나 TV 브라운관의 구조 방식

초기에는 단색의 텍스트만 표시할 수 있는 소형의 저해상도 CRT를 사용했으나,

최근에는 크기도 형이며 정밀한 컬러 그래픽 영상까지 나타낼 수 있는

고해상도CRT를 사용한다.

CRT 디스플레이의 장점과 단점

장 점 *액정 디스플레이에 비해 입출력 속도가 빠르다*화면이 넓고, 고해상도 표현으로 작업이 편리하다.*가격이 저렴하며, 보는 각도마다 선명도가 일정하다

단 점 *부피가 커 공간을 많이 차지하며 휴대하기가 힘들다.*화면의 떨림이 심하며 발광체로 눈이 쉽게 피로해진다*고전압으로 인해 정전기가 발생하며 전력 소비량이 많다..

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표시 장치의 화면 크기:

화면의 각선 길이를 인치(Inch)표시한다.

해상도(Resolution):

컴퓨터의 모니터 화면이나 TV화면이 화상을 얼마나 세밀하게 표시할 수

있는가를 나타내는정도로 선명도(Sharpness)라 한다. 해상도는 화면을

구성하는 화소의 수로 결정되는데 단위 면적당 화소의 수가 많을수록

해상도가 좋아진다.

화소(Pixel):

화면에 표시되는 화상의 최소 구성 단위인 광점(도트)을 말하며 도트의 수가

많을수록 해상도가 높다.예) 해상도가 1,280×1,024인 화면은 1,310,720개의

화소를 갖는다.

액정 디스플레이(LCD;Liquid Crystal Display)

워드프로세서 전용기, 전자계산기, 휴 용 PC등에 폭넓게 사용되는 액정

디스플레이(LCD)는액상 결정(Liquid Crystal)을 이용한다.

액정 물질이 들어있는 두 장의 유리판에 전압을 가해 반사되는 빛의 양을

변화시켜 문자나 도형을 표시하게 된다.

LCD 디스플레이의 장점과 단점

장 점 * 가볍고 소형이므로 휴대 및 이동이 쉽다.* 화면의 떨림이 없고, 비발광체로 눈에 부담이 적다.* CRT 디스플레이에 비해 소비 전력이 적다.

단 점 * 보는 위치에 따라 선명도가 다르다.* 비발광체로 주위가 어두우면 화면이 잘 안 보인다.* CRT 디스플레이에 비해 화면이 적고, 입출력 속도가 느리다.

- 100 -

플라즈마 디스플레이(PDP; Plasma Display Panel)

플라즈마라는 혼합가스로채워진 셀(Cell)에 고전압을 가해 전자의 충돌로

일어나는빛을 이용하여 영상을 표시하는 장치로두께가 얇고 가벼우며

해상도가 뛰어나 마치 사진을 보는 것과 같은 화면을 제공한다.

플라즈마 디스플레이의 장점과 단점

장 점 *두께가 얇고 가벼워 휴대 및 이동이 쉽다.*화면의 뗠림이 없고, 해상도가 뛰어나다.*화면의 입출력 속도가 빠르다.

단 점 *가격이 비싸다.*전력 소비량이 크다.*발열량이 높아 열을 식히기 위한 부가 장치가 필요하다.

전계방출형 디스플레이(FED; Field Emission Display)

진공 상태인 두 장의 유리판 사이에서 전자를 방출하는 장치로 방출된

전자가 형광면에 부딪쳐 화면을 구성한다.

FED는 LCD 와 같은 평판 소자이면서 CRT와 같은 정도의 화질을 나타낼

수 있다.

전계방출형 디스플레이의 장점과 단점

장 점 두께가 얇고 가벼워 휴대 및 이동이 쉽다.전력 소비가 적고, 화면의 입출력 속도가 빠르다.해상도가 뛰어나며 보는 각도마다 선명도가 일정하다.

단 점 가격이 매우 비싸다.제조 과정에서 고진공 장비가 필요하다.전계의 방출이 물질의 표면 상태에 따라 매우 민감하다.

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병원용 너스콜

너스콜 주수신기

특징 및 기능

-. 호실 및 단축 기능

-. 다이얼 KEY BOARDRL기능

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-. 휴 폰 기능

-. 개별 방송 기능

-. 통화 선택 기능

-. 메모리 기능

-. 프린터 기능

-. 핸드 프리 기능

-. LCD DISPLAY기능

제원 및 특성

항 목 사 양 항 목 사 양

주수신기 15회선(최대25회선) 사용전원 AC 110/220V 60HZ

환자호출기 60회선(최대80회회선) 상용전원 DC 15V

위급호출기 20회선(최대25회선)

무선수신기 4회선(최대 5회선)

콘솔 베드

중 앙 제 어 기

- 103 -

화장실 위급호출기 EMERGENCY LAVATORY

복도등 CORRIDOR LIGHT

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병원의 표시설비 일반사항

가. 개요

병원은 표시설비의 집합체라고 할 수 있으며, 의료정보표시/ 재실표시/

외래 기자( 기자수 및 예상시간)표시/출입통제표시/실의 사용중 표시/

투약표시/방향안내표시 등 기타 활용가능한 표시설비의 설계반영으로

환자/의사/간호사/외래환자/방문객에게 안전하며 쾌적하고 편리한 시설을

제공하여야 한다.

나. 병원표시설비의 종류

1. 뢴트겐 촬영표시

뢴트겐 촬영실의 암실표시, X-선 사용표시를 색별 램프로 표시.

2. 수술실 사용표시

적색램프 등으로 사용 중 표시

3. 너스콜

입원환자가 간호원을 호출시 램프, 부저, 등으로 호출하는 장치로서 전원부 및

모기는 간호원실에 설치하고 자기, 호출용구, 확인램프 등은 각 병실 및

복도에 설치한다.

4. 투약표시

외래 및 통원환자의 투약 신청에 한 결과를 접수자별로 번호를 부여하고

완료시 번호를 표시한다.

5. 기타 병원의 정보통신설비

o 무선 페이징 시스템

o 임상정보 시스템

o 심전도 자동해석 시스템

o 재실 정보 시스템

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o 외래환자 기예상시간 표시시스템

다. 설계 시공시 고려사항

1. 사용전압절연변압기를 사용한 소세력회로로 구성하며, 절연변압기의

사용전압은 지전압 300V이하로 하여야 한다.

2. 전원장치- 소세력회로는 전용의 절연변압기에서 공급하여야 한다.

주차요금 시스템

가. 개요

경제발전과 더불어 소득수준 향상, 중교통의 서비스 낙후 등에 따른 자연스런

승용차의 증가로 인해 현재의 주차난은 매우 심각하며 앞으로도 더욱 심화될

것으로 생각된다.

이에 앞으로 많은 주차장들의 주차요금 징수는 불가피하며 그 방법에 있어

어떻게 하면 효과적으로 주차요금을 징수하며 체계적으로 관리하여 주차장

운영의 효율성을 극 화할 것인가 하는 문제는 매우 중 하다.

주차장에 출입하는 차량을 통제하며 요금을 징수하는 것은 운영자 입장에서는

당연하고 기분 좋은 일인지 모르나 주차장을 이용하는 고객을 위한다면 시설

못지 않게 출입시 통제되는 좁은 차로를 통과할 때 겪는 곡예운전의 불안감

해소와 주변도로의 정체 해소를 위한 노력이 최상의 고객서비스가 될 것이다.

이러한 점으로 보아 설계 또는 시공시 세심한 주의를 기울여야 한다.

나. 설계시공시 고려사항

- 출입차량 통제에 가장 접합한 장소인가.

- 모든 차량을 통제할 수 있는 곳인가.

- 경사는 어느 정도인가.

- 주변도로의 정체는 해소될 수 있는 곳인가.

- 106 -

- 건축설계팀과 협의하여 변경할 수는 없는가.

- 정체될 경우 해소방법은 있는가.

다. 주차요금 시스템의 분류

요금징수 시스템의 분류는 정산위치에 따라 분류할 수 있으며, 다음으로

나누어진다.

1. 출구 정산방식

2. 사전정산방식

3. 혼합정산방식

4. 스마트 패스 정기고객 관리방식

5. 번호판 인식 시스템

1. 설비 개요

본 주차장 자동관제장치는 선진국에서 널리 사용하고 있는 디지탈 방식의

LOOP COIL식 차량 검지방식을 채택, RAMP속에 매설한 LOOP COIL 위를

차량이 통과하면 차량검지기에 의해 검출된 신호를 주차장 내부, 또는 외부의

차량소통에 따른 각종신호를 자동제어 하고,

주차장 각 층의 주차 댓수를 디지탈 표시에 의해 항상 파악할수 있으며,

기기 자체에서만차상태를 판단하여, 입구 표시 만차등, 각층 만차등,

차량게이트 또는 카드리더를 자동 통제/제어함으로,

주차장 이용에 혼잡을 피하고 주차장 내부 및 외부의 차량 소통에, 신속과

안전을 기하여제반사고의 위험을 미연에 방지하며, 주차장 운영에 따른

인건비 및 관리비를 절감 시킬수 있는 효율적이고 합리적인

주차장 관제 시스템이다.

- 107 -

2. 루우프 코일(LOOP COIL)

(1) 작동원리

차량검지기와 연동하여 항시 일정한 고주파 신호 전류를 송출하며, 루우프

코일에 차량이 진입하여, 코일부에 흐르던 고주파의 임피던스가 변화하면,

감지기(VEHICLE DETECTOR)에서 이를 신호화하여 각종 기기의 동작을

제어한다.

(2) 특징

재질 : 캡타이어 케이블

턴수 : 케이블 내의 전선을 CROSS-LINK함으로 턴닝

수명 : 주위 콘크리트 SLAB와 수명을 같이 하며,거의 영구적

(3) 주의사항

두개의 LOOP COIL 매설시 최소한 이격 거리를1M 이상 둠으로, LOOP COIL

상호간 간섭을 방지한다.

* 루우프 코일 매설도

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* 루우프 코일 외형도

지능형 루프 교통량 측정기

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지능형 루프 검지기(Intelligent Loop Detector)는 1개 차선 내 설치된 Loop Coil

위를 통과하는 차량을 검출하고 내장 된 Processor에 의하여 각종 차량

정보를 제공하는 ITS (Intelligent Transport System)전용 차량검지기입니다.

특징

-. 5종류의 차량정보 (차종, 속도, 차량길이, 차간거리, 차두간격) 제공

-. PC 또는 신호제어기와 직접 RS232/485 data 통신

-. 넓은 범위의 Loop Inductance Range 및 Self-tuning

-. Stand-alone형의 NEMA Standard 규격 제품

-. 낙뢰 보호기능 내장

용도

-. 교통신호제어기

-. 고속도로/간선도로 교통정보 수집

-. 터널 교통사고 자동감시 및 조기경보

-. 주차장 관리 및 각종 차단기 - 110 -

-. 기타 ITS시스템 응용

사양

채널수 2ch

Inductance Range 20 ~ 2,500 microhenries

Loop Frequency 20 ~ 50kHz

Loop Coil 입력수 2 Loop Coil

절연 방식 Transformer 절연

감지 차량 속도 1~150Km/h

낙뢰 보호기능 10microfarad capacitor charged to 2000Volts

전송매체 고려사항

감쇠(attenuation)

신호가 매체를 통해 전달될 때 거리에 비례해서 발생하는 신호의 감소

단위는 dB/Km로 표시

매체의 종류와 크기, 주파수의 범위, Shielding의 유무에 따라 변화

임피던스(Impedance)

전송매체 고유의 전기저항 저항

임피던스가 클수록 신호를 전송하는데 많은 에너지가 필요

케이블의 규격

-. UTP Cable(TP, Twisted Pair)

-. 광섬유(Optical Fiber)

-. 동축케이블(Coaxial Cable)

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동축케이블 일반사항

신호를 반송파로 변조하여 사용하는 전송로에 사용하기 적합하도록 한

케이블로서 CATV 시설에서사용되고 있는 동축케이블은 간선계에서

10~17,분배계에서는 7~12, 인입선은 5~7, 옥내선에는

3~5정도의 동축케이블이 사용되고 있다.동축케이블의 종류는

MATV시설에서 사용하는 것과 같은 편조케이블, 시이즈케이블,

알루미늄러미네이트케이블과 종합유선방송계에서 사용하는 메신저와이어가

부가된 케이블이 있다.

가. 구조

알루미늄 또는 구리의 띠 모양 외부도체와 동심의 내부도체를 발포

폴리에틸렌 또는 폴리스티롤 절연체로 절연한 구조.

편조동축케이블 구조

절연물은 일반적으로 폴리에틸렌을 충진하였으나, 굵은 것은 원판상의

스페이서를 사용하기도 한다. 또한, 고온용의 경우에는 테프론을

사용하기도 한다

1. 특성가) -. 케이블의 크기 3~12(외 도체의 내경)

나) -. 특성 임피던스 : 50 또는 75Ω

다) -. 전송손실 : 40~56 dB/

라) -. 직류루프저항 : 4~11Ω

마) -. 최대간선길이 한도: 3,000m

바)

- 112 -

5 C - 2 V

외부 도체의내경

특성 임피던스C : 75ΩD : 50Ω

절연방식2 : 폴리에틸렌 충진 F : 발포 폴리에틸렌 B : 폴리에틸렌 바론

외부도체 및 외부피복V : 일중편조 + PVC W : 이중편조 + PVC E : 일중편조 + PE

손실(dB)는 에 비례한다

<주파수 변화에 따른 손실정도>

2. 표기방법

나. 특징

1. 중심도체를 외부도체로 둘러싼 구조이므로 외부자계가 차단되어 잡음의

영향이 없다.

2. 주파수 대역 선정에 따라 동축케이블의 손실이 변화한다. (브로드 밴드,

베이스 밴드 방식)

3. 주위상태(주위온도의 변화에 의해서 1 약 0.2 %(dB)의 변화되며,

AGC의 채용으로 이를 해소하고 있다)에 따라 전송손실이 증가하지 않는다.

4. 수명이 길고 안정성 및 작업성이 뛰어나다.

5. 광섬유, 평행피더에 비해 손실이 크다.

6. 도청이 가능하다.

7. 시공시 허용 곡률반경보다 더 심하게 만곡시키면 반사현상이 야기된다.

다. 동축케이블의 종류별 특징

1. 편조케이블

- 113 -

구분 80년대 이전 90년대 이후

서비스 기능 전송속도 매체

음성 전화 저속 CPEV, TIV등

음성 + 데이터 + 영상 전화 + PC + LAN 고속 UTP, 동축, 광(MM.SM)

편조케이블은 내도체에 단선 또는 연선의 동선을 사용하여 그 위에 筒형의

폴리에틸렌을 씌워 절연하고 이 위에 외도체로 가는 동선을 편조하여

외측에는 방식용안 흑색 비닐 폴리에틸렌의 외피가 부착된 구조이다. 이

편조케이블은 가요성이 우수하다.외도체가 일중편조의 경우 전파누설량은

-40 ~ -50dB이고, 이중편조케이블은 -60 ~ -70dB보다 적다. 이

케이블은 전파의 누설에 의한 방해를 적게 할 필요가 있는 경우에

적합하다.절연체에 발포 폴리에틸렌을 사용한 것은 UHF대에서 감쇄량

개선에 효과가 있기 때문에 많이 사용되고 있다.

UTP(Unshielded Twisted Pair)Cable

전화 및 전산망 시스템에 사용하는 차폐가 되지 않은 다심 신호 전송용

케이블로서 전송특성이 우수하여 다양한 멀티미디어 사회에 응할 수 있는

디지털 통신케이블이다.UTP케이블은 MDF를 중심으로 하는 STAR 배선에

응용되어 장비관리의 효율성을 극 화하고 시스템의 변경 및 확장시 유연한

응이 가능하여 합리적인 네트웍을 제공한다. EIA/TIA 등에 의해 개발된

상업용 건물규격에 적합한 Solution을 공급하여 국제 표준규격에 적합한

네트웍을 제공한다.

발달과정

정보화의 가속으로 고속 및 용량의 전송매체 필요성이 두되어 아래와

같이 발달되었다.

- 114 -

광(MM,SM) 동축케이블 UTP 케이블

가장 우수한 매체 광대역폭, 대량전송 무전자장애(EMI) 좁은 공간에 대용량 설치

UTP 보다 큰 대역폭 가격이 저렴하여 경제적 설치용이 호환성 및 유연성

관련기자개가 고가이다. 고가 케이블의 유연성이 적다. 케이블 외경이 크다

사용/포설 조장의 한계(최대 90m)

2. 각 매체별 특징

UTP 케이블의 분류

UTP케이블은 차폐의 유무(UTP, FTP, STP), 사용주파수 역(7분류),

난연등급(CMX, CM, CMR, CMP) 으로 분류되고 있다.

차폐별 분류

UTP or U.UTP : Unshielded Twisted Paired Copper Cable

- 흔히 일컫는 비차폐 고속 신호용 케이블

- UTP 16Cat. 3 Multi-pair Riser Cable

- 음성 200

- 음성 + data + 저급 영상신호

FTP : Foiled Twisted Paired Copper Cable

- 1중 차폐로 케이블 코어만 차폐된 케이블

- 차폐 재질AL/Plastic Complex Foil 또는 동편조(Copper Braid)

- 최 100

- 115 -

분류사용주파수

()전송속도(Mbps)

용도

Category 1 음성주파수 1 - 전화망(2Pair)

Category 2 4 4 - Multi Pair 통신케이블

Category 3 16 16 - 전화망+전산망

Category 4 20 20- 전산망 전송속도 UP - 저손실 통신케이블

- EMI 및 전기적 안정화고려

- 음성+Data + 저급영상 비디오신호

STP : Shielded Twisted Paired Copper Cable

- 2중차폐로 Pair 개개차폐 및 케이블 코어 차폐된 케이블

- Pair 차폐재질 : AL/Plastic Complex Foil

- 코어차폐재질 : AL/Plastic Complex Foil또는 동편조(Copper Braid)

- 최 500

- 음성 + Data + 영상신호

- 75Ω동축케이블 체용

여기서 UTP 4pair 케이블의 유연성 향상을 목적으로 Solid 도체 신

연선으로 된 도체를 사용하는 경우도 있다 이를 일명 Patch Cable 또는

Patch Code라 한다.

사용주파수별 분류

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Category 5 및Enhanced Category 5

100 100- 디지털 전화망+전산망 - 저손실, 광대역폭 케이블

Category 6 Category 7

200/500 200/500- 디지털 전화망+전산망 - 영상신호 전송

광섬유케이블의 구조 광섬유 심선의 구조

현재(1999년) 국내외적으로 상용되는 분류는 Category3, 5, En-cat 5 및

cat.6 이며, Category 4는 Category 5의 등장으로 지금은 소멸되었고,

Category 7은 STP구조로서 현재 전세계적으로 개발단계에 있다.

광케이블

개요

주로 석영유리 Sio₂를 소재로 한 석영 광섬유질로 제조되며 LAN구성의

주축을 이루며, 장거리,고속,고품질로 전송할 수 있어 장거리 통신에 적합한

매체이다.

구조

가). 플라스틱 피복섬유

Core의 지름이 크고, 시공시 취급이 쉽고, 단거리 전송에 적합하다

나). 플라스틱 섬유

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싱글모드

- 전송대역이 넓다. - 코아지름이 작아 접속이 어렵다.(3~10μm) - 전송속도 : 1.6 Gbps

스탭형 멀티모드

- 코아 지름이 커서 접속이 편리하다 (50~100μm)

- 전송대역이 비교적 좁다. - 전송속도 : 10 Mbps - 전송각도를 변화시켜 여러종류의 정보를 동시에 통신할 수 있다.

- 장거리 전송시 손실이 크다.

그레이드 형 멀티모드

- 전송대역이 비교적 넓다. - 전송속도 : 100 Mbps - 장거리전송에 적합하다. - 코아 지름이 커서 접속이 편리하다 (50~100μm)

- 코아의 굴절율을 조정하므로 제조가 어려워 고가이다.

석영섬유에 비해 굽힘이 어렵기 때문에 취급이 간단하고, 가격이 저렴하나

손실이 크다

인텔리젼트 빌딩에서는 주로 멀티 모드섬유 및 플라스틱 피복섬유가

일반적으로 사용되나, 분기 및 접속이 빈번한 장소에는 적용이 곤란하여 고속

통신용 LAN 이외의 일반사무실의 LAN구성에는 동축케이블을 주로 사용하고

있다.

광섬유케이블의 종류

장점

- 저손실(0.2dB/)

- 외부자계의 영향이 없으므로 악조건에서도 통신효과가 좋다.

- 통신 비밀보장이 가능하다.

- 118 -

- 중계간격을 길게 할 수 있어 장거리통신에 적합하고 광 역 신호송신이나

디지털신호를 고속으로 전송 가능하다.

- 경량(27g/)동축케이블의 1/120, 세경(φ125μm) 동축케이블의 1/30

- 화학적부식에 강하다.

- 가요성이 있으므로 부설은 용이하나 설치가공은 어렵다.

단점

- 광 변환기가 반드시 필요하다.

- 고도의 절단 접속기술이 필요하여 빈번한 접속 장소에는 부적당하다.

- 급속한 구부림, 충격 등에 약하다.

- 전력전송은 하지 못한다.

UTP Cable(TP, Twisted Pair)의 특성 비교

분류사용주파수

(Mhz)

전송속도

(Mbps)용도

Category 1 음성주파수 1 전화망(2 Pair)

Category 2 4 4 Multi Pair Cable

Category 3 16 16 전화망 + 전산망

Category 4 20 20전산망 속도 Up

저손실 통신케이블

Category 5 및

Enhanced Cat.5100 100

Digital전화망 + 전산망

저손실, 광 역케이블

Category 6 200 200 Digital전화망 + 전산망

영상(Video)신호 전송Category 7 500 500

-. 현재 국내/국제적으로 상용되고 있는 분류는 Cat.3, 5, En cat.5 및 Cat.6이며

- 119 -

Cat.7는 STP구조로 전세계적으로 개발단계이다.

STP(Shielded twisted Pair Cable)

가격이 비싸고 다루기 어렵다.

EMI 특성이 UTP에 비하여 우수

난연등급별 분류(UL 인증기준)

고난연순위 인가열량 인가시간 연기억제 특징

CMP 88kW 20분 규제

Duct가 없는 천장포설용

Plenum Cable

UL910(Plenum Test)

CMP 150kW 30분 비규제

수직포설형

Non-Plenum Cable

UL1666(Riser Test)

CM 21kW 20분 비규제

일반형

Non-Plenum Cable

UL1581(VTFT Test)

CMX 1.0kW 1 분 비규제

제한적사용(Limited Use)

Non-Plenum Cable

UL1581(VW Test)

Cable 약어설명

UTP : Unshielded Twisted Pair Cable(비차폐)

FTP : Foiled Twisted Pair Cable(1중 차폐)

STP : Shielded Twisted Pair Cable (2중 차폐)

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Cable 약어설명(난연 등급)

CMX : 제한적 사용

CM : Duct용

CMR : 수작포설용

CMP : 저연기밀도형 천장포설용

LSZH : Low Smoke Zero Halogen(저연기밀도 비할로겐계)

광섬유(Optical Fiber)

빛의 펄스를 이용하여 바이너리 신호를 전송

전자기방해(EMI)와 관계가 없다.

보안에 매우 유리

전송거리 1킬로미터 이상

광원으로는 LED(Light-Emitting Diode)나 ILD(Injection Laser Diode)

- 121 -

광섬유의 구조

광섬유의 기본구조 광섬유의 구조

광섬유 케이블

광섬유의 종류

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광섬유의 전파로

단일모드 광섬유

멀티모드 광섬유(계단형)

멀티모드 광섬유(구릉형)

단일모드(Single mode)

-. Core/Clad 직경 : 5 - 10/125

-. 전송속도 : 수십 Gbps

-. 멀티모드에 비해 가격이 비싸다.

-. 단일경로를 통한 전송만이 가능

다중모드(Single mode)

-. Core/Clad 직경 : 62.5/125

-. 전송속도 : 싱글모드보다 느리다.

-. 광파장의 일부가 다른각도로 입사되어 섬유의 벽에서 반사

-. 파장이 목적지점에 도달하는 시간의 차이

- 123 -

전송매체의 비교

구분 Coaxial Cable STP UTP 광섬유

비용 비교적 저가 중저가 가장저가 가장고가

설치 용이 보통 아주쉽다 전문가 설치

전송속도 10Mbps 16-500Mbps 10-100Mbps Gbps

거리 500m 100m 100m 2Km

유연성 덜 유연 덜 유연 아주 유연 유연하지 않다

광섬유 통신개념

-. FTTH(Fiber To The Home) : 가정내 광케이블, 내광케이블로

광케이블가입자망 방식

-. 광케이블을 가정까지 연결하여 기존 ADSL에 비해 빠르고 안정된 품질의

통신서비스제공

광섬유 통신의 구성

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동축케이블과 광섬유 메이블의 전송로 구성비교

광섬유 케이블의 구조

Step index형

코어의 굴절률이 클래드 굴절률보다 큰것

빛의 전반사 이용

Graded index

- 125 -

중심부로 감에 따라 점차로 굴절률이 커지도록 개발

볼록렌즈와 같이 빛의 굴절을 이용.

성능적으로는 우수하지만 생산이 어렵고 가격이 비싸다

광섬유의 원리

광섬유의 종류와 구조

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홈안전 및 자동화

고령화사회, 주부의 사회참여증가, 핵가족화와 독거노인 등으로 낮에 집을

비워두는 경우와 도움이 필요한 거주자를 위하여 홈안전은 방범, 방화,

구급기능을 가진 시스템으로써 안전하고 쾌적한 가정생활을 졍위하기 위해 그

필요성이 높아가고 있다.

홈안전의 기능도

방재기능

화재, 가스누설, 수돗물 누수 등에 한 재해를 미연에 방지

감지된신호를 음성으로 실내에 경보를 발한다

자동통보기능으로 음성합성으로 발생장소의 전화번호와 사고내용을 통보

방범기능

모니터카메라에 의한 방문자 영상 확인

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집 주위의 CCTV 감시기능

무단침입을 감지하여 경보 발생

전기자물쇠에 의한 도어 감시

구급 기능

건강상 이상 발생시 비상 버튼에 의한 비상 연락기능

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홈안전 센서

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중안집중 시스템(Centralized System)

-. 화재, 가스누설 사고시 내를 중심으로 경보가 울리는 동시에 경비회사의

콘트롤센터로 전화회선을 통해 온라인으로 통보되어 경비원이 현장으로 급파

-. 공동주택에는 관리실에 집중감시장치가 설치

SPD(Surge Protection Device)

1. Varistor(Voltage Variable Resistor)

-. 전압과 전류특성이 비선형인 저항소자의 총칭

-. 전압에 따라 현저한 저항값의 변화 특성

-. 산화아연계 MOV(Metal Oxide Varistor)와 탄화규소계(SiC) 바리스터

-. 최근에는 산화아연계가 주로 적용

특징 :

-. 소용량에서부터 용량까지

-. 정상상태에서는 High Impedance유지 설정 이상에서 Nanosecond에

그 임피던스가 저하되어 서지전류가 MOV로 흐르므로 병렬접속된

부하는 서지로부터 보호된다.

-. 응답속도가 빠르다(1 nano second 이하)

-. 비교적 큰 서지전류를 핸들링

-. 전원용 용량의 경우 Module 형태로 MOV와 다른 보호소자를 조합하여

큰 서지내력을 갖는다.

단점으로는

Capacitance가 다른소자에 비해 크고, 누설전류가 큰편이므로 통신용의

사용에는 주의가 필요

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2. TVS(Transient Voltage Supressor)

-. 정전기방전, 유도부하 스위칭, 유도방전에서 발생하는 전기적 과도상태로부터

약한 회로를 보호하는 소자

-. 유입전압의 크기를 회로가 손상되지 않을 정도로 감소시키는 Avalanche

동작이나 Clamping에 의해 제한

-. 회로에서 과도상태가 되기 전까지는 동작하지 않는다

-. 과전압, 큰전력을 빠른시간내에 흡수하며 파괴율이 낮다.

-. 통신기기의 전원선, 신호선 등과 같이 신뢰성이 요구되는 곳에 적용

-. 자동차, 항공기와 같이 신뢰도가 필요한 경우에 특별히 설계된다.

-. 반응시간이 고속(1 Pico Second 이하)이며 전력 흡수후에도 생존율이 높고

열화현상이 적다

-. 흡수전력량 : 400 - 5000W (1/120 초간)

3. Zener Diode

-. 반응시간이 고속(1 Pico Second 이하)

-. 저렴하나 약간의 전력에 쉽게 파손

-. 흡수전력량 : 수W (1/120 초간)

-. 적용부위 : 소신호입력부, 정전기 유입예상부위

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일반적인 xDSL의 구현

xDSL의 주파수 체계

VDSL(Very high bit rate digital subscriber line)

-. ADSL기술의 발전된 형태로 25~50Mbps의 전송속도

-. 현재까지 나온 제품 중 가장 빠른 전송속도

-. 비 칭형 기술로 상향 1.6Mbps 하향 51Mbps이며 최 52Mbps

-. 실시간 비디오와 고화질의 영상회의를 제공

-. 기조의 시설을 바꾸지 않고 확장으로 적용이 가능

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xDSL의 전송속도와 주파수 대역과의 관계

ADSL망 구성도

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ADSL 선로 분리구성도

VDSL 시스템 구성체계

VDSL 사용 주파수 대역 및 전력밀도

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PLC와 다른 초고속 정보통신과의 관계

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xDSL, CATV, 고정방송과 전력선 통신 비교

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크린룸 설비의 전기설비

Clean Room은 LSI나 초 LSI의 제조공정과 같이 제품의 품질을 향상시키기

위한 공업용 크린룸과 의약품, 식료품 등의 제조 또는 의료기술의 시행을

위한 바이오 크린룸으로 구별되며, 일반적으로 기밀성이 높은 폐쇄공간으로

온,습도와 크린도를 일정하게 유지하기 위하여 에너지 소비가 많다. 따라서

크린물의 설계시에는 성능보장과 안에서 일하는 사람들의 안정성이 보장될 수

있도록 시스템이 결정되어야 한다.

계획시 유의사항

1. 고 신뢰성의 전원계획

-. 전원의 질(전압, 주파수), 허용정전시간(점검시간), 시스템확인 검토.

-. 전원의 Back-up체제 구축.

- 수전방식 : LOOP, 2회선, SPOT NETWORK수전 등 채택.

- 변압기 뱅크 구성 : 변압기 1 의 사고시에도 전부하 용량을 수용할 수 있는

용량의 선정 및 구성의 활성화.

-. 백업 전원

- 외부 및 구내사고 등에 의한 정전에 비하여 축전지설비, 자가발전설비, UPS

등 백업전원 구성.

-. 간선 - LOOP간선으로 사고에 처한다.

-. 시스템을 간소화하고 신뢰성 높은 기기를 사용한다.

-. 외부로부터 전원이 NOISE 장해를 받지 않도록 한다.

2. 안전성이 높은 전기설비

고조파 제거장치 설치, 정전기 장해방지용 접지, 서지제거 장치, 화재탐지설비,

가스탐지설비, 비상방송설비, 호출장치, 유독가스 중독등에 비하여 외부에서

크린룸 내부를 감시할 수 있는 CCTV시설.

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3. 에너지 절약형 시설

크린룸은 공조설비를 포함해서 에너지 다소비 기구가 많다. 따라서,

제품원가에 미치는 영향이 커지므로 작은 에너지절약이라도축적되어 효과를

거둘 수 있도록 한다.

4. 정보전달이 쉬운설비

밀폐공간에서 작업하므로 작업자의 심리적 안정성과 작업성 생산성을 높이기

위해 충분히 검토된 정보전달 방법이 필요하다. 따라서 전화, 인터폰,

시계설비, CCTV, BGM(Back Ground Music), Paging설비, LAN설비도

고려한다.

5. 생력화에 응한 설비

작업과 보수관리 부문의 생력화를 위하여 중앙감시설비를 채용한다.

6. 양호한 환경조성의 전기설비

가). 시환경

자연조명이 없으므로 인공조명이 중요하다 따라서 방의 사용법, 제약조건

등을 충분히 파악한 후 조도의 크기, 등기구의 배치, 눈부심의 강약 및

램프교환에 따른 유지보수와 청소에 세심한 배려를 한다.

나). 청환경

소음이 있을 경우 빛이나 문자에 의한 정보전달 방법도 고려 하여야 한다.

7. 융통성 있는 전기설비

장래에 시설개조나 증,개축에 처할 수 있는 유연한 설비.

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크린룸 정전시의 특징

-. 생산 라인의 제품 부분이 불량품이 된다.

-. 각 장치에 공급되는 원자재의 부분을 교체해야 한다.

-. 정상회복까지의 시간과 비용이 소요된다.

-. 시간의 연속성이 중시되는 실험 등을 처음부터 다시 해야 한다.

크린룸 전기설비의 실제

-. 먼지발생이 없는 장치 사용

-. 먼지가 쌓이지 않도록 배전반, 스위치, 조명등 등은 매입형으로 설치.

-. 배관은 매입 설치.

-. 정전기 방지용 접지 실시.

-. 관통부는 공기가 침입하지 않도록 한다.

-. 기구는 청소를 충분히 하여 설치 한다.

-. 기계기구는 약품에 부식 및 화학변화가 없는 재질로 선정한다.

-. 필요시에는 방폭구조로 한다.

-. 정전, Noise, 보수 책 등이 수립된 전원을 공급한다.

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정보통신망 일반사항

구성요소

1. 단말기

정보를 전기적으로 전송하기 쉬운 형태로 바꾸어 주는 장치로서 모뎀, 데이터

단말기, 영상 표시장치, 전화기 등을 말한다.

2. 전송로

정보전달의 수단으로 사용하는 선로

3. 교환기

단말기 간의 접속 및 각종 통신서비스를 제어하는 장치.

정보통신망의 구성요건

-. 누구나 자유롭게

-. 어디서나

-. 동일한 품질로 신속하게

-. 경제적으로

-. 정확하고 안정된 통신망을 제공 받을 수 있을 것.

광통신 일반사항

광통신 방식이란 파장이 0.8~1.7 정도의 가시광선으로부터 근적외선을

정보전달 매체로하는 통신시스템으로서 DATA통신에서 전자계산기와

단말장치와의 연결통신 회선선로방식으로 전송매체로 광 화이버를 사용하는

통신 시스템이다.

광통신 방식의 계통 구성

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광통신 시스템의 전송방식

1. 디지털 광전송방식

2. 아날로그 광전송방식

3. 광변조 방식

4. 다중화방식

5. 파장분할방식

하나의 광섬유에 서로 다른 여러 개의 광(光) 신호를 전송하는 방식으로 주로

채택되는 전송방식이다

특징 :

- 양방향 전송이 가능하다.

- 異種신호의 동시 전송이 용이하다.

- 선로의 증설 없이 회선 증설이 용이하다.

- 용량화가 용이하다.

데이터 통신(DATA Communication) 일반사항

전화회선, 전신회선을 이용하여 중앙의 컴퓨터와 원격지의 단말기 사이에서

Data를 주고받는 시스템을 말하며, 한국 데이터통신과 한국통신에서

주관하여 금융기관 및 국가기관에 국한되어 사용되고 있다.

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<전기통신방식 구성>

Data 통신의 구성

데이터 통신 시스템은 전자계산기, 단말장치, 통신회선선로 등으로 구성된다

통신회선 선로방식

통신회선 선로방식에는 전기통신방식, 전화형통신방식, 광통신방식으로

분류된다.

전기통신방식

MODEM(Modulation Demodulation)

전화 회선은 300~3400의 광역전송에 적당하도록 설계되어 있다. 따라서

주파수 성분이 Bit(Bivary Digit) 등으로 된 신호를 그 로 전송할 수 없어 변,

복조 과정(신호변환)을 거쳐서 전송을 한다.또한 데이터 전송이 아닌 경우

전화로서도 이용이 가능하며 이 경우 교환기는 디지털 전자교환기와 LAN을

조합하여 사용시에는 Software가 같아야 한다.

- 변조 : 디지털 신호를 전기신호로 변환

- 복조 : 전기신호를 디지털 신호로 변환

특징

1. 중앙의 정리된 전문자료를 다른 지역에서 이용.

2. 빈번한 자료의 입출력, 수정 등을 중앙의 컴퓨터에서 일괄 정리하여 자료

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전송.

3. 자료의 효율적인 이용.

4. 방 한 자료의 정리 및 수정 보완

5. 통신 속도(고속통신 : 1000~2000字)가 빨라 단위시간에 전달되는 정보량이

많다.

6. 주,야를 가리지 않고 장시간 동작할 수 있다.

7. 신뢰성이 높다.

8. 경제성이 높다.

디지털전자식(DPBX)교환기 일반사항

디지털 전자 교환기는 기존 재래식교환기의개념을 탈피하여 사용자의 상호

통신기능을 일부분화하고 부가서비스의 표적인 첨가로 사무자동화 및 고도

정보통신망을 구축하는데 필수 불가결한 역할을 하고 있다.사업소간의

정보통신 Node로서 음성,데이터,영상 등의 교환이 가능하며 교환기에 전자

메일장치나 컴퓨터장치를 부가 함으로서 정보의 축적 처리가 가능하다.

구성

컴퓨터와 거의 동일하며 CPU,Display 및 프린터, 전원장비 (UPS, AVR,

Battery), 전화회선, OA기능 부속장치 등으로 구성된다.

주요기능

기본적인 교환기능 이외에 부가적인 기능을 더 많이 가지고 있으며 다른

정보기기와의 공동운영이 가능한 교환기로서 종래의 전화 교환기 개념보다

종합적인 컴퓨터 기능으로서의 교환기능을 수행하는 컴퓨터의

일종이다.제어방식은 포선 이론제어(Wirred Logic Control)방식과 축적

프로그램 제어(Stored Program Control)방식 등이 있으며 통화기능 만을 보면

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공간 분할형과 시분할형으로 나눌 수 있다.

1. 구내전화

내선 표, 구내페이징, 전자동전송(비상연락망), 부재전송, 단축다이얼, 콜홀더,

콜픽업, 콜웨이팅 등

2.다기능 전화

전화회의, 원터치콜, 메모리콜, 상 번호표시, 부재시 착신기록, 통화요금표시,

개별페이징 등

3.음성축적서비스

음성메일, 화중메일, 부재시 응답, 홍보 등

4.전화망서비스

전화 및 전용선을 이용한 각종 네트원크, 정보검색, 데이터 베이스 이용 등

5.단말접속서비스 기능

데이터단말, 팩시밀리, 퍼스컴, 각종디지털단말접속 등.

6.문서통신서비스 기능

팩시밀리메일, 다른기종 단말간의 접속 등

7.영상계 서비스 기능

정지 영상회의, 비디오텍스(CAPTAIN), 전자흑판 등

디지털교환기의 특징

1. 융통성

- 각종 다양한 정보기능에 간단한 Interface 장치 (Modem등)로 응할 수 있다.

- 전송매체로는 전화선, 동축케이블, 광섬유케이블, 마이크로웨이브 등이 있다.

- 많은지역, 지사에 한 통신장비의 집중화.

- 관리 및 보수유지 비용의 절감.

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- 본사에서의 중계 서비스

- 전사적인 단일번호 계획

- 집중적인 기능 및 서비스

- 소비전력 및 장비설치면적의 절감

- 교환원 및 보수요원의 감소

- 종합적인 관리기능

2. 신뢰성, 안정성

- Real Time 처리

- 전용컴퓨터의 운영

- 고속 정확한 제어

- 제어장치의 이중화(CPU와 Memory)

- 공통제어 및 분산통화

3. 연속성

- 타 기종 교환기와 하드웨어 및 소프트웨어가 연속될 수 있다.

- 추가회선 필요시 프로그램의 변경으로 처.

4. 호환성

- 국제표준규격(CCITT : 국제전신전화)에 의한 제작을 하므로 별도 하드웨어의

추가없이 디지털 전송이 가능.

5. 적응성

- 데이터 통신이 가능하다

- 시스템 및 터미널장비 사용이 편리하다.

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- 설치 및 유지보수가 간단하다.

6. 경제성, 관리성

- 소비전력, 설치면적, 보수요원이 절감되며, 고장발생시 자체진단 및 고장개소의

보수유지가 간단하다.

- 자료의 입력,변경 등이 자유로워 관리성이 뛰어나다.

- Module 단위로 증설이 가능하므로 건물의 관리기능을 쉽게 만족시킬 수 있다.

설계시 고려사항

1. 건축상고려사항

-. 가능한 지상층에 위치

-. 바닥 : Free Access Floor

-. 층고 : Free Access Floor(450이상)+층고(2400이상)+항온항습기용

공조덕트(400이상)

-. 바닥하중 : 500/이상

-. 환경 : 온도=18~22 습도 = 50~60%(항온항습기 설치)

-. 전원 : 무정전전원장치(UPS)를 설치하고, 용량은 항온항습기를 포함하는 것이

좋다.

-. 접지 : 단독접지(등전위 접지가 유리하다)

-. 교환기의 용량 : 회선수에 따라 가격이 좌우되므로 내선 및 회선수를

검토하고, 회선증설등 예상되는 증가폭을 예상하여 건축면적, 전원장치 및

항온항습기의 용량의 결정에 반영하여야 한다.

-. 정전기 방지 책 강구

-. 장비운반에 비한 통로 확보.

-. 부식가스,먼지,전자파간섭등의영향이 없는 곳.

-. 동선의 흐름이 원활할 것.

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2. 항온항습기 설치시 고려사항

-. 장비의 형태에 적합하도록 공기분배형식(Over Head 또는 Under Floor)을

결정한다.

-. 습도가 높을 경우 수증기가 발생하고 습도가 낮을 경우에는 정전기가

발생하므로 온습도 조건을 적하하도록 설정한다.

-. 용량산정시에는 기기의 발열량, 인체발열량, 잠재적부하, 예상가능한 재열,

외기인입량, 외부벽의 전도율, 천장,바닥, 문 등의 개구부, 파티션, 유리벽

부분을 고려한다.

3. 전기적 고려사항

가). 조명 책

- 바닥면에서 75 부분에서 600~800Lx 확보.

- 직사광선을 피할 것.(센서 및 표시램프 파악 불편)

- 전반조명은 구간 개폐가 가능할 것.

나). 피뢰 책

- 1차 전원이 가공 송전선로 이거나 1차 전원에 피뢰설비가 설치되어 있는

경우에는 장비측에 별도의 피뢰 책이 필요하다.

- 장비 설치지역이 전기쇼크, 뇌서지 등을 받기쉬운 장소일 때 서지보호 등의

별도 피뢰 책이 필요하다.

다). 전자유도장해 방지를 위해 필터설치, 배전선의 차폐 책, 유도장해 발생기기

및 배전선과 이격시킨다.

라). 정전 책으로 비상용발전기 및 UPS설치

마). 교환기 컴퓨터실 내에는 컴퓨터전원회로와 분리된 일반 전원에 접속된

콘센트 설치.

바. 안전 및 방재 책

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1. 안전 책

비상조명등 설치 : 조도 20Lx 이상

장비를 수납한 실(천장,벽,바닥)은 불연성, 난연성 재료를 사용하여 시설하여

화재시 최소 1시간 이상 견딜 수 있는 구조일 것.

o 위험물질의 저장, 통과, 생산지역에서 떨어진 곳.

o 침수, 누수가 되지 않는 구조이고 또한 배수시설을 할 것.

2. 장비실 내의 방재시설

o 화재 탐지설비 설치- Access Floor의 경우자외선 불꽂감지기가 적합하다.-

오동작 방지를 위해 AND회로를 구성한다"예" (광전식 + 이온화식)

o 이동용 소화설비 및 소화 책 강구- Access Floor의 경우바닥공간에도

하론소화설비로 배선에 한 소화 책을 강구한다

o 자동 스프링쿨러 장치는 물의 양을 조절할 수 있는 타입을 선정.

o 쓰레기용 콘테이너는 금속재로 화재억제용 뚜껑을 부착한 것을 설치한다.