KR101443676B1 - 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 ｅｍｐ 방호용 차폐시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템에 관한 것으로, EMP 방호실 외부의 EMP 전원필터에 내장된 EMP 과전압 소자의 전압감시수단과 EMP 방호실 내측 인입부 각 전원상(R, S, T)에 설치되는 전도잡음감시수단 및 EMP 방호용 차폐실의 EMP 방호성능을 감시하는 방호실 공간차폐 감시수단을 EMP 방호실에 설치함으로써 상시 EMP 방호실의 차폐성능 자동감시를 통해 차폐성능이 유지되도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 방호실 외부에 설치된 전원필터의 전원라인에 연결되어 전원필터에 과전압이 인가되는 것을 방지하기 위한 전원필터용 과전압보호회로의 성능을 감시하는 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치; 방호실 내부의 전원 인입선 각 전원상에 연결되어지되 전원필터를 거친 신호를 검출 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 통해 전원필터의 성능이 전도적으로 유지되는지 감시하는 전원필터 감시장치; 방호실의 내부에서 공중파를 수신하되 수신한 신호를 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 통해 방호실 내부의 성능이 공간적으로 유지되는지 감시하는 차폐성능 감시장치; 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치와 전원필터 감시장치 및 차폐성능 감시장치로부터 전송된 데이터를 종합 분석하는 제어회로; 제어회로에 의해 분석된 각종 데이터를 표시하는 디스플레이; 및 제어회로에 의한 분석결과 이상 발생시 이를 경보하는 경보기를 포함한 구성으로 이루어진다.
Description
본 발명은 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 EMP 방호실용 필터 내장 과전압 보호소자의 성능저하를 감시하는 기능과 전원필터의 성능유지 감시기능 및 EMP 방호실 내부공간의 차폐성능을 감시할 수 있도록 하는 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템에 관한 것이다.
일반적으로 인위적인 고출력 전자기 펄스(ElectroMagnetic Pulse : EMP)란 고 고도 핵폭발에 의하여 발생되는 고전계 펄스(High Altitude Electro Magnetic Pulse: HEMP)와 전자 회로적으로 고출력을 만들어 내는 전자기 펄스(High Power Electro Magnetic Pulse: HPEM)으로 구분되는데, 전자의 경우 직접적으로 인명과 건물에 대한 피해를 발생시키지 않으면서 대략 50kV/m의 전계와 5000A의 매우 큰 전자기적 에너지를 발생시켜 가공전력선과 통신선을 통해 유도되거나 직접 기기에 인가되어 전자회로나 운용 소프트웨어 파괴시키거나 로직의 상태를 변화시켜 반도체로 작동하는 모든 전자기기, 즉 군사용 장비, 통신장비, 컴퓨터, 이동수단, 전산망 등을 순간적으로 마비시킨다. 후자의 경우 협대역 또는 광대역 특성을 가진 수 MV/m급 고출력 전자기파로 특정지역의 통신기기, 무기체계 및 산업용 제어설비에 위해를 가하기 위해 주로 군사적 목적으로 사용된다.
최근에는 인명 살상에 대한 국제적 비난을 피하면서 적국의 산업시설을 파괴시킬 수 있기 때문에 현대전이 DC 3V 저압으로 동작되는 프로세서 제어에 기반을 둔 통신무기 시스템에 의해 진행되는 만큼 사람과 건물에는 피해를 주지 않으면서 적의 군사용 통신무기 시스템을 비롯한 모든 산업용 전력 시스템과 제어계통을 일시에 무력화할 수 있는 EMP 폭탄이나 고고도 핵전자기파(High altitude electromagnetic pulse) 전자 무기 등의 EMP 무기가 널리 개발되고 있다.
전술한 바와 같은 EMP 무기에 의해 지휘 무기 체계의 마비는 전쟁의 승패를 좌우할 만큼 중요성이 커짐에 따라 EMP 무기뿐만 아니라 EMP를 방호할 수 있는 기술이 각광받고 있다. 이러한 EMP를 방호하기 위한 기술의 대표적인 것이 EMP를 공간적으로 차단할 수 있도록 금속재질로 외부를 형성한 방호실과 전원선 등을 통해 유입되는 EMP를 전도적으로 방호하기 위한 과전압 보호소자 내장 전원필터 및 신호필터가 사용 및 개발되고 있다.
한편, 전술한 바와 같은 EMP를 방호하기 위한 기술의 전원필터는 전원선의 방호실 인입구 등에 설치되어 전자기 펄스를 전도적으로 차단하는데, 이러한 전원필터에는 과전압이 발생하였을 때 접지회로측으로 방전되는 바이패스 경로를 구성하기 위해 전원필터에 과전압 보호회로 및 장치가 연결된다.
그리고, 전술한 바와 같은 EMP를 방호하기 위한 방호실은 EMP 및 전자파에 의한 도청을 공간적으로 방호하기 위한 시설로, 금속판을 용접이나 볼트 조임 방식으로 결합시켜 외벽을 형성하고, 사람 및 장치가 출입할 수 있는 도어가 형성되는데 도어를 계속하여 열고 닫음에 따라 도어의 나이프(Knife)와 핑거(Finger) 사이에 이물질이 발생하고 금속판의 용접부위가 열팽창에 의해 갈라지거나 건물 자체 내지는 방호실 내에 장비설치 과정에서 발생하는 기계적 진동 또는 충격에 의해 볼트의 조임이 느슨해져 방호실의 차폐도가 저하되는 문제가 있다.
아울러, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 방호시설의 구성에서 방호필터는 EMP 및 전자파에 의한 도청을 전도적으로 방호하는데 방호필터에 과전압이 인가되는 것을 방지하는 과전압 보호장치가 대략 연 20회 발생하는 낙뢰에 의해 성능이 저하되어 화재가 발생하거나 과전압 보호소자의 단락으로 전원 개폐기(ELCB: Earth Leakage Circuit Breaker)가 동작 정전시켜 방호실 내부 중요 방호 대상기기의 동작을 마비시켜 방호 필터 본래의 목적을 달성할 수 없어 치명적인 문제가 발생될 수 있다.
하지만, 앞서 살펴본 바와 같이 EMP 및 전자파에 의한 도청을 공간적 및 전도적으로 방호하는 방호시설은 계속 사용과정에서 성능이 저하됨에도 이를 감지하여 나타낼 수 있는 장치가 설치(존재)되지 않아 방호시설의 성능 저하를 능동적으로 확인할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, EMP 방호실 외부의 EMP 전원필터에 내장된 EMP 과전압 소자의 전압감시수단과 EMP 방호실 내측 인입부 각 전원상(R, S, T)에 설치되는 전도잡음감시수단 및 EMP 방호용 차폐실의 EMP 방호성능을 감시하는 방호실 공간차폐 감시수단을 EMP 방호실에 설치함으로써 상시 EMP 방호실의 차폐성능 자동감시를 통해 차폐성능이 유지되도록 한 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 ＥＭＰ 방호용 차폐시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 EMP 방호실용 필터 내장 과전압 보호소자의 성능저하를 감시하는 기능과 전원필터의 성능유지 감시기능 및 EMP 방호실 내부공간의 차폐성능을 감시할 수 있도록 하는 차폐성능 자동 감시기능이 통합된 EMP 방호실을 제공하는데 그 목적이 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 EMP 방호실용 필터 내장 과전압 보호소자의 성능저하를 감시하는 기능과 전원필터의 성능유지 감시기능 및 EMP 방호실 내부공간의 차폐성능을 감시할 수 있도록 하는 차폐성능 자동 감시기능이 통합되어 여러 곳에 분산 설치된 EMP 방호실을 통신망을 통해 1곳의 집중관리시스템에서 집중 관리가 이루어질 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템은 전자파에 의한 도청 및 EMP를 방호하기 위한 EMP 방호실의 EMP 방호용 차폐시스템에 있어서, 방호실 외부에 설치된 전원필터의 전원라인에 연결되어 전원필터에 과전압이 인가되는 것을 방지하기 위한 전원필터용 과전압보호회로의 성능을 감시하는 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치; 방호실 내부의 전원 인입선 각 전원상에 연결되어지되 전원필터를 거친 신호를 검출 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 통해 전원필터의 성능이 전도적으로 유지되는지 감시하는 전원필터 감시장치; 방호실의 내부에서 공중파를 수신하되 수신한 신호를 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 통해 방호실 내부의 성능이 공간적으로 유지되는지 감시하는 차폐성능 감시장치; 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치와 전원필터 감시장치 및 차폐성능 감시장치로부터 전송된 데이터를 종합 분석하는 제어회로; 제어회로에 의해 분석된 각종 데이터를 표시하는 디스플레이; 및 제어회로에 의한 분석결과 이상 발생시 이를 경보하는 경보기를 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성에서 전원필터용 과전압보호회로는 전원필터 전단의 전원라인에 직렬로 연결되는 제1인덕터와 제2인덕터 및 제1인덕터의 전단 전원라인과 접지라인 사이에 연결되는 어레스터로 이루어진 제1과전압 보호회로; 및 제1과전압 보호회로의 제1인덕터와 제2인덕터 사이의 전원라인과 접지라인 사이에 연결되어지되 전원라인(PWL)의 입력측(L)으로부터 유입된 과전압을 방전시켜 접지회로를 구성하는 바리스터와 바리스터의 전단과 전원라인(PWL)에 각각 직렬 연결되어 바리스터의 파손에 의한 전력 계통의 단락을 방지하는 퓨즈로 구성된 제2과전압 보호회로의 구성으로 이루어질 수 있다. 이때, 제2과전압 보호회로는 제1과전압 보호회로에 착탈 가능하게 결합되는 구조로 모듈화된 구성으로 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치는 바리스터와 퓨즈 사이에 병렬로 연결되는 저항; 저항의 전압을 감지하여 바리스터의 상태에 대한 데이터를 수집하는 MOV 상태 데이터 수집기; MOV 상테 데이터 수집기를 통해 수집된 바리스터의 상태에 대한 데이터의 전기신호를 광신호로 변환시키는 광변환기; 및 광변환기를 통해 변환된 광신호를 전기신호로 변환시켜 제어회로로 전송하는 역변환기의 구성으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 다른 구성에서 전원필터 감시장치는 방호실 내부의 전원 인입선 각 전원상에 연결되어 전원상의 전도잡음을 검출하는 전도잡음센서; 및 전도잡음센서로부터 검출된 전도잡음 데이터를 통해 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 분석하는 전도잡음분석기의 구성으로 이루어질 수 있다.
아울러, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성에서 차폐성능 감시장치는 방호실의 내부에서 공중파를 수신하는 안테나; 및 안테나에 의해 수신된 신호를 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 분석하는 공간전파 분석기의 구성으로 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같은 차폐성능 감시장치의 구성에서 안테나는 일반안테나, 누설 동축 케이블 및 MZ 광 전계센서 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 구성의 EMP 방호용 차폐시스템에는 여러 곳에 분산 설치된 방호실을 유·무선 통신망을 통해 1곳의 집중관리센터의 통합시스템에 연결하여 집중관리가 이루어질 수 있도록 함이 보다 양호하다.
더구나, 본 발명에 따른 구성에는 방호실의 내부에 설치되어 방호실 내부의 온도와 습도를 검출하되 검출된 신호값에 따라 제어회로의 제어에 의해 방호실 내부의 온도와 습도의 조절이 이루어질 수 있도록 하여 습도에 민감한 금속재료의 부식이나 방호실 재료의 온도에 의한 수축 팽창에 등의 갈라짐을 예방하는 온·습도센서가 더 구성될 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 구성에는 방호실의 입구측 외기와 접하는 외부 일측에 설치되어 방사능을 측정하여 신호를 제어회로로 전송하되 전송된 신호는 제어회로에 의해 실시간 모니터링되어 자연계의 방사능 수치 이상의 변화가 발생시 경보가 이루어질 수 있도록 하는 방사능측정센서가 더 구성될 수 있다.
본 발명의 기술에 따르면 EMP 방호실용 필터 내장 과전압 보호소자의 성능저하를 감시하는 기능과 전원필터의 성능유지 감시기능 및 EMP 방호실 내부공간의 차폐성능을 감시할 수 있도록 하는 차폐성능 자동 감시기능을 통합함으로써 EMP 방호실의 차폐성능 자동감시를 통해 EMP 방호실의 차폐성능이 상시 유지되도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 기술은 EMP 방호실용 필터 내장 과전압 보호소자의 성능저하를 감시하는 기능과 전원필터의 성능유지 감시기능 및 EMP 방호실 내부공간의 차폐성능을 감시할 수 있도록 하는 차폐성능 자동 감시기능이 통합된 구조의 EMP 방호실을 지속적으로 제공할 수 있다는 효과가 발현된다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 EMP 방호실용 필터 내장 과전압 보호소자의 성능저하를 감시하는 기능과 전원필터의 성능유지 감시기능 및 EMP 방호실 내부공간의 차폐성능을 감시할 수 있도록 하는 차폐성능 자동 감시기능이 통합되어 여러 곳에 분산 설치된 EMP 방호실을 통신망을 통해 1곳의 집중관리시스템에서 집중 관리가 이루어질 수 있도록 할 수가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템을 보인 EMP 방호실 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템의 구성에서 EMP 방호실 외부를 보인 장비 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템의 구성에서 전원필터의 성능유지 감시기능을 보인 장치 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템의 구성에서 EMP 방호실 외부를 보인 장비 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템의 구성에서 전원필터의 성능유지 감시기능을 보인 장치 구성도.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템을 보인 EMP 방호실 구성도, 도 2 는 본 발명에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템의 구성에서 EMP 방호실 외부를 보인 장비 구성도, 도 3 은 본 발명에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템의 구성에서 전원필터의 성능유지 감시기능을 보인 장치 구성도이다.
도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 EMP 방호용 차폐시스템은 방호실(10) 외부에 설치된 전원필터(20)의 전원라인(PWL)에 연결되어 전원필터(20)에 과전압이 인가되는 것을 방지하기 위한 전원필터용 과전압보호회로(110)의 성능을 감시하는 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치(100), 방호실(10) 내부의 전원 인입선 각 전원상에 연결되어지되 전원필터(20)를 거친 신호를 검출 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 통해 전원필터(20)의 성능이 전도적으로 유지되는지 감시하는 전원필터 감시장치(200), 방호실(10)의 내부에서 공중파를 수신하되 수신한 신호를 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 통해 방호실(10) 내부의 성능이 공간적으로 유지되는지 감시하는 차폐성능 감시장치(300), 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치(100)와 전원필터 감시장치(200) 및 차폐성능 감시장치(300)로부터 전송된 데이터를 종합 분석하는 제어회로(400), 제어회로(400)에 의해 분석된 각종 데이터를 표시하는 디스플레이(500) 및 제어회로(400)에 의한 분석결과 이상 발생시 이를 경보하는 경보기(600)를 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 EMP 방호용 차폐시스템은 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치(100)를 통해서는 전원필터(10)에 과전압이 인가되는 것을 방지하기 위한 전원필터용 과전압보호회로(110)에 걸리는 전압의 감지를 통해 전원필터용 과전압보호회로(110)의 상태를 검출하게 된다. 이때, 전원필터용 과전압보호회로(110)의 상태에 대한 검출된 데이터는 제어회로(400)로 전송되어 데이터를 통한 전원필터용 과전압보호회로(110)의 성능 저하 여부의 분석이 이루어지게 된다.
그리고, 본 발명에 따른 EMP 방호용 차폐시스템은 전원필터 감시장치(200)를 통해서는 방호실(10) 외부의 전원필터(20)로부터 방호실(10) 내측의 전원 인입선 각 전원상의 전도잡음을 검출하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화 분석을 통해 전원필터(20)의 성능이 전도적으로 유지되는지 감시하게 된다.
아울러, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 EMP 방호용 차폐시스템은 차폐성능 감시장치(300)를 통해서는 방호실(10) 내부의 공중파를 수신하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화 분석을 통해 방호실(10) 내부의 차폐성능이 공간적으로 유지되는지 감시하게 된다.
한편, 전술한 바와 같이 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치(100)에 의한 전원필터용 과전압보호회로(110)의 성능저하가 감지되는 경우, 전원필터 감시장치(200)에 의한 전원필터의 성능이 전도적으로 유지되지 않음이 감지되는 경우 및 차폐성능 감시장치(300)에 의한 방호실(10) 내부의 차폐성능이 공간적으로 유지되지 않음이 감지되는 경우 제어회로(400)는 이를 디스플레이(500)를 통해 관리자가 눈으로 인식할 수 있도록 표출함과 동시에 경보기(600)를 통해 경보를 하여 관리자로 하여금 후속조치가 이루어질 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 EMP 방호용 차폐시스템을 구성하는 각각의 구성요소를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 본 발명을 구성하는 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치(100)는 앞서도 기술한 바와 같이 전원필터용 과전압보호회로(110)의 성능을 상시 감시하기 위한 것으로, 이러한 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치(100)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 방호실(10) 외부에 설치된 전원필터(20)의 전원라인(PWL)에 연결되어 전원필터(20)에 과전압이 인가되는 것을 방지하기 위한 전원필터용 과전압보호회로(110)의 성능을 감시하는 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같은 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치(100)를 구성하기 위한 전원필터용 과전압보호회로(110)는 전원필터(20) 전단의 전원라인(PWL)에 직렬로 연결되는 제1인덕터(L1)와 제2인덕터(L2) 및 제1인덕터(L1)의 전단 전원라인(PWL)과 접지라인(GND) 사이에 연결되는 어레스터(122)로 이루어진 제1과전압 보호회로(120) 및 제1과전압 보호회로(120)의 제1인덕터(L1)와 제2인덕터(L2) 사이의 전원라인(PWL)과 접지라인(GND) 사이에 연결되어지되 전원라인(PWL)의 입력측(L)으로부터 유입된 과전압을 방전시켜 접지회로를 구성하는 바리스터(132)와 바리스터(132)의 전단과 전원라인(PWL)에 각각 직렬 연결되어 바리스터(132)의 파손에 의한 전력 계통의 단락을 방지하는 퓨즈(134)로 구성된 제2과전압 보호회로(130)의 구성으로 이루어진다.
한편, 전술한 바와 같이 구성되는 제2과전압 보호회로(130)는 제1과전압 보호회로(120)의 외형을 구성하는 하우징에 착탈 가능하게 결합되는 구조로 모듈화된 구성으로 이루어진다.
다시 말해서, 전원필터용 과전압보호회로(110)는 전원필터(20)의 전단에 위치하여 전원필터(20)에 과전압이 인가되는 것을 방지한다. 이때, 전원필터(20)는 EMP를 전도적으로 방호하는 필터를 의미하는 것으로, 전원필터(20)는 종래의 기술에 해당하므로 전원필터(20)에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
전술한 바와 같은 전원필터용 과전압보호회로(110)는 전원라인(Power line : PWL)에 직렬로 연결되는 제1인덕터(L1)와 제2인덕터(L2) 및 제1인덕터(L1)의 전단 전원라인(PWL)과 접지라인(Ground line : GND) 사이에 연결되는 제1과전압 보호회로(120), 제1인덕터(L1)와 제2인덕터(L2) 사이의 전원라인(PWL)과 접지라인(GND) 사이에 연결되는 제2과전압 보호부(130)를 포함한 구성으로 이루어진다.
그리고, 전술한 바와 같은 제1·제2인덕터(L1, L2)는 전원라인(PWL)에 직렬로 연결되며 고주파에 대해 높은 임피던스를 가지는 구성으로, 제1인덕터(L1)는 제2인덕터(L2)보다 전원라인(PWL)의 입력측(L)에 가깝게 위치하며 인덕터 대신에 페라이트 비드가 사용되는 것도 가능하다.
전술한 바와 같은 구성에서 제1과전압 보호회로(120)는 제1인덕터(L1)의 전단 전원라인(PWL)과 접지라인(GND) 사이에 연결되어 과전압을 방전시킴으로써 접지회로를 구성하게 된다. 이때, 이상적인 부품으로는 어레스터(Arrestor : 122)가 사용된다. 이러한 어레스터(122)는 응답속도가 상대적으로 느리나 전류 내량이 커서 과전압 방전시 쉽게 파손되지 않는 특징을 가진다.
한편, 전술한 제2과전압 보호회로(130)는 제1인덕터(L1)와 제2인덕터(L2) 사이의 전원라인(PWL)과 접지라인(GND) 사이에 연결되어 제1과전압 보호회로(120)에 의해 제거되지 않은 과전압을 방전시킴으로써 접지회로측으로 바이패스 경로를 구성하는 것으로, 이러한 제2과전압 보호회로(130)는 바리스터(132)와 퓨즈(134)의 구성으로 이루어진다.
전술한 제2과전압 보호회로(130)를 구성하는 바리스터(Varistor : 132)는 전원라인(PWL)과 접지라인(GND) 사이에 연결되어 각 전원상으로부터 출력되는 과전압에 의한 전류를 전도하는 것으로, 이러한 바리스터(132)는 전류내량이 낮으나 응답속도가 빠르기 때문에 인가되는 과전압을 고속으로 제거할 수가 있다. 그리고, 퓨즈(Fuse : 134)는 바리스터(132)의 전단과 전원라인(PWL)에 각각 직렬 연결되어 바리스터(132)의 파손에 의한 전력계통의 단락사고를 예방한다.
이하에서는 전술한 바와 같은 구성을 포함하는 전원필터용 과전압보호회로(110)에서 과전압을 제거하는 원리를 살펴보기로 한다.
전원필터용 과전압보호회로(110)는 하기와 같은 전기적 조건을 만족하도록 설계된다.
VAR ∠ VL1 + VVA.............(1)
VVA ∠ VL2 + VLoad...........(2)
(VAR는 어레스터(122)의 방전개시전압이며, VL1은 제1인덕터(L1) 의해 강하되는 전압이고, VVA는 바리스터(132)의 방전개시전압이며, VL2는 제2인덕터(L2) 의해 강하되는 전압이고, VLoad는 전원필터에서 강하되는 전압을 의미한다.)
전술한 구성에서 전원라인(PWL)의 입력측(L)에 과전압이 인가되면 과전압보호회로(110)는 식(1)과 같은 전기적 조건을 만족하므로 먼저 전류 내량이 큰 어레스터(122)가 작동하여 과전압을 제거하고, 어레스터(122)가 제거하지 못한 고속의 과전압은 응답속도가 빠른 바리스터(132)가 제거하므로 과전압보호회로(110)는 전류 내량이 크고 응답속도가 빠른 회로로 구성할 수 있어 손상 및 성능저하 없이 기능을 장기간 유지할 수 있는 특징을 가진다.
한편, 전술한 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치(100)의 구성을 살펴보면 바리스터(132)와 퓨즈(134) 사이에 병렬로 연결되는 저항(102), 저항(102)의 전압을 감지하여 바리스터(132)의 상태에 대한 데이터를 수집하는 MOV 상태 데이터 수집기(104), MOV 상테 데이터 수집기(104)를 통해 수집된 바리스터(132)의 상태에 대한 데이터의 전기신호를 광신호로 변환시키는 광변환기(106) 및 광변환기(106)를 통해 변환된 광신호를 전기신호로 변환시켜 제어회로(400)로 전송하는 역변환기(108)의 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같은 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치(100)는 바리스터(132)의 성능을 감시하기 위한 것으로, 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 바리스터(132)가 손상되어 단락이 되면 퓨즈(134)는 단선되어 저항의 전압값이 0(Zero)가 된다. 이때, 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치(100)를 구성하는 MOV 상태 데이터 수집기(104)는 저항(102)의 전압을 감지하여 바리스터(132)의 상태에 대한 데이터를 수집하게 된다.
다음으로, 전술한 바와 같이 MOV 상태 데이터 수집기(104)를 통해 바리스터(132)의 상태에 대한 데이터를 수집한 다음에는 수집된 바리스터(132)의 상태에 대한 데이터의 전기신호를 광변환기(106)를 통해 광신호로 변환시킨다. 이어서, 광변환기(106)를 통해 변환된 광신호를 역변환기(108)를 통해 전기신호로 변환시켜 제어회로(400)로 전송한다.
전술한 바와 같이 역변환기(108)를 통해 제어회로(400)로 전송된 바리스터(132)의 상태에 대한 데이터는 제어회로(400)에 의해 분석된 다음, 제어회로(400)에 의한 분석결과 바리스터(132)의 단락으로 인한 성능저하로 판단이 되면 제어회로(400)는 이를 경보기(600)를 통해 경보를 발함은 물론, 디스플레이(500)를 통해 표출한다.
다음으로, 본 발명을 구성하는 전원필터 감시장치(200)는 전원필터(20)를 거친 신호를 검출 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 통해 전원필터(20)의 성능이 전도적으로 유지되는지 감시하는 것으로, 이러한 전원필터 감시장치(200)는 도 1 및 도 3 에 도시된 바와 같이 방호실(10) 내부의 전원 인입선 각 전원상에 연결되어지되 전원필터(20)를 거친 신호를 검출 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 통해 전원필터(20)의 성능이 전도적으로 유지되는지 감시하게 된다.
전술한 바와 같이 전원필터(20)의 성능이 전도적으로 유지되는지 감시하는 전원필터 감시장치(200)의 구성을 살펴보면 방호실(10) 내부의 전원 인입선 각 전원상에 연결되어 전원상의 전도잡음을 검출하는 전도잡음센서(210) 및 전도잡음센서(210)로부터 검출된 전도잡음 데이터를 통해 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 분석하는 전도잡음분석기(220)의 구성으로 이루어진다.
한편, 전술한 바와 같은 전원필터 감시장치(200)는 전자파에 의한 도청 및 EMP를 전도적으로 방호하는 전원필터(20)의 방호실(10) 내부 전원 인입선 각 전원상에 전도잡음센서(210)를 연결하여 전원필터(20)를 거친 신호를 전도잡음센서(210)를 통해 수신하게 된다. 이때, 전도잡음센서(210)를 통해 수신된 신호는 전도잡음분석기(220)에 의해 수집되어 분석이 이루어진다.
전술한 바와 같이 전도잡음센서(210)를 통해 수신되어 전도잡음분석기(220)에 의해 수집된 신호는 전도잡음분석기(220)에 의해 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 통해 전원필터(20)의 성능이 전도적으로 유지되고 있는지 분석이 이루어진다. 이처럼 전도잡음분석기(220)에 의해 분석된 신호는 출력이 이루어져 제어회로(400)에 의해 수신된다.
그리고, 전술한 바와 같이 전도잡음분석기(220)에 의해 분석된 신호의 수신이 이루어지면 제어회로(400)는 전도잡음분석기(220)에 의해 분석된 신호를 기존에 설정된 신호와 비교하여 변화가 있는 경우 전원필터(20)의 성능에 저하가 있는 것으로 판단한다. 즉, 전도잡음분석기(220)를 통해 출력된 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도가 전원필터(20)의 성능이 유지될 때와는 다른 경우 즉 변화가 있는 경우에는 성능이 저하된 것으로 판단한다. 실시간의 경우 주파수축 상에서 그 값의 변화를 읽어 성능이 유지되는지 확인할 수 있고, 장기간의 경우 주파수축에서 누적된 값의 변화를 읽어 성능이 유지되는지 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이 제어회로(400)에 의해 전원필터(20)의 성능에 저하가 있는 것으로 판단된 경우 제어회로(400)는 경보기(600)를 통해 전원필터(20)의 성능에 저하가 있음을 경보하는 한편, 디스플레이(500)를 통해 이를 출력하게 된다.
다음으로, 본 발명을 구성하는 방호실 차폐성능 감시장치(300)는 방호실(10) 내부의 공간적 차폐 성능을 감시하기 위한 것으로, 이러한 방호실 차폐성능 감시장치(300)는 도 1 에 도시된 바와 같이 방호실(10)의 내부에서 공중파를 수신하되 수신한 신호를 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 통해 방호실(10) 내부의 성능이 공간적으로 유지되는지 감시하는 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 공중파를 수신 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 통해 방호실(10) 내부의 성능이 공간적으로 유지되는지 감시하는 방호실 차폐성능 감시장치(300)의 구성을 살펴보면 방호실(10)의 내부에서 공중파를 수신하는 안테나(310) 및 안테나(310)에 의해 수신된 신호를 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 분석하는 공간전파 분석기(320)의 구성으로 이루어진다.
한편, 전술한 바와 같이 방호실(10)의 내부에서 공중파를 수신하는 안테나(310)는 모발일용 안테나 TV 수신용 안테나와 같은 일반안테나가 사용될 수 있음은 물론, 누설 동축 케이블이나 MZ 광 전계센서와 같은 안테나가 사용될 수도 있다.
전술한 바와 같이 구성된 방호실 차폐성능 감시장치(300)는 안테나(310)를 통해 방호실 내부의 공간전파를 수신하여 공간전파 분석기(320)로 전송하게 되고, 공간전파 분석기(320)는 수신된 공간전파 신호를 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 분석하여 제어회로(400)로 전송하게 된다.
다음으로, 전술한 바와 같이 공간전파 분석기(320)에 의해 분석되어 전송된 분석신호를 수신한 제어회로(400)는 분석신호와 기설정된 신호와 비교하여 변화가 있는 경우 방호실(10) 내부의 차폐성능이 저하가 있는 것으로 판단한다. 즉, 공간전파 분석기(320)를 통해 출력된 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도가 방호실(10)의 성능이 유지될 때와는 다른 변화가 있는 경우 차폐성능이 저하된 것으로 판단한다. 실시간의 경우 주파수축 상에서 그 값의 변화를 읽어 성능이 유지되는지 확인할 수 있고, 장기간의 경우 주파수축에서 누적된 값의 변화를 읽어 성능이 유지되는지 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템에는 앞서 기술한 바와 같은 구성에 더하여 여러 곳에 분산 설치된 방호실(10)을 유·무선 통신망을 통해 1곳의 집중관리센터의 통합시스템(700)에 연결하여 집중관리가 이루어질 수 있도록 구성할 수가 있다.
다시 말해서, 전술한 통합시스템(700)의 구성은 각각의 방호실(10)에 구성된 EMP 방호용 차폐시스템은 유·무선 통신망을 통해 1곳의 집중관리센터의 통합시스템(700)으로 연결되어 모든 데이터의 수집이 이루어지는 가운데 통합시스템(700)에 의해 관리가 이루어질 수 있도록 한다.
아울러, 본 발명에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템에는 방호실(10)의 내부에 설치되어 방호실(10) 내부의 온도와 습도를 검출하되 검출된 신호값에 따라 제어회로(400)의 제어에 의해 방호실(10) 내부의 온도와 습도의 조절이 이루어질 수 있도록 하는 온·습도센서(800)가 더 구성될 수 있다.
전술한 바와 같은 온·습도센서(800)는 방호실(10) 내부의 온도와 습도를 검출하여 이를 제어회로(400)에 전송하고, 제어회로(400)는 수신된 방호실(10) 내부의 설정된 온·습도와 설정된 온·습도를 비교하여 차이가 발생하게 되면 설정된 온·습도로 방호실(10) 내부의 온도와 습도를 조절하게 된다.
또한, 본 발명에는 방호실(10) 입구측의 외기와 접하는 외부에서 방호실(10) 외부의 방사능을 측정하는 방사능측정센서(900)가 더 설치될 수 있다. 이러한 방호실(10) 외부의 방사능을 측정하는 방사능측정센서(900)는 자연계의 방사능 수치 이상의 변화를 감지하게 된다.
다시 말해서, 본 발명에 따른 방사능측정센서(900)는 방호실(10)의 입구측 외기와 접하는 외부 일측에 설치되어 방호실(10) 외부의 방사선량을 측정한다. 이때, 방호실(10) 외부의 측정된 방사선량 데이터 신호는 제어회로(400)로 전송되고, 전송된 방사선량 데이터 신호를 통해 제어회로(400)는 실시간으로 모니터링하여 자연계의 방사능 수치 이상의 변화가 발생시 방사능 오염이 있음을 경보기(600)를 통해 경보가 이루어질 수 있도록 한다.
아울러, 전술한 바와 같이 제어회로(400)에 의해 실시간으로 모니터링되는 방사선량 데이터는 디스플레이(500)를 통해 출력되어 관리자가 방호실(10) 외부의 방사선량을 알 수 있도록 한다. 이때, 방호실(10) 외부의 모니터링되는 방사선량의 데이터는 제어회로(400)에 의해 통합시스템(700)으로 전송되어 통합관리가 이루어질 수 있도록 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템은 과전압보호회로 성능 감시장치(100)를 통해 전원필터용 과전압보호회로(110)로부터 수집된 신호를 분석하여 수집된 신호와 기설정된 신호에 차이가 있는 경우 전원필터용 과전압보호회로(110)의 성능이 저하된 것으로 판단한다.
또한, 본 발명에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템은 전원필터 감시장치(200)를 통해 방호실(10) 내부의 전원 인입부 각 전원상에 설치된 전도잡음센서(210)와 전도잡음분석기(320)를 통해 검출 분석된 신호와 기설정된 신호를 비교하여 차이가 있는 경우 전원필터(20)의 성능이 저하된 것으로 판단한다.
아울러, 본 발명에 따른 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템은 차폐성능 감시장치(300)를 통해 방호실(10) 내부의 수신된 공간전파를 분석하여 기설정된 신호와 차이가 있는 경우 방호실(10)의 차폐성능이 저하된 것으로 판단하게 된다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
10. 방호실 12. 도파구
20. 전원필터
100. 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치
102. 저항 104. MOV 상테 데이터 수집기
106. 광변환기 108. 역변환기
110. 전원필터용 과전압보호회로 120. 제1과전압보호회로
122. 어레스터 130. 제2과전압보호회로
132. 바리스터 134. 퓨즈
200. 전원필터 감시장치 210. 전도잡음센서
220. 전도잡음분석기 300. 차폐성능 감시장치
310. 안테나 320. 공간전파 분석기
400. 제어회로 500. 디스플레이
600. 경보기 700. 통합시스템
800. 온·습도센서 900. 방사능측정센서
20. 전원필터
100. 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치
102. 저항 104. MOV 상테 데이터 수집기
106. 광변환기 108. 역변환기
110. 전원필터용 과전압보호회로 120. 제1과전압보호회로
122. 어레스터 130. 제2과전압보호회로
132. 바리스터 134. 퓨즈
200. 전원필터 감시장치 210. 전도잡음센서
220. 전도잡음분석기 300. 차폐성능 감시장치
310. 안테나 320. 공간전파 분석기
400. 제어회로 500. 디스플레이
600. 경보기 700. 통합시스템
800. 온·습도센서 900. 방사능측정센서
Claims (10)
- 전자파에 의한 도청 및 EMP를 방호하기 위한 EMP 방호실의 EMP 방호용 차폐시스템에 있어서,
상기 방호실 외부에 설치된 전원필터 전단의 전원라인에 직렬로 연결되는 제1인덕터와 제2인덕터 및 제1인덕터의 전단 전원라인과 접지라인 사이에 연결되는 어레스터로 이루어진 제1과전압 보호회로 및 상기 제1과전압 보호회로의 제1인덕터와 제2인덕터 사이의 전원라인과 접지라인 사이에 연결되어지되 상기 전원라인(PWL)의 입력측(L)으로부터 유입된 과전압을 방전시켜 접지회로를 구성하는 바리스터와 상기 바리스터의 전단과 전원라인(PWL)에 각각 직렬 연결되어 바리스터의 파손에 의한 전력 계통의 단락을 방지하는 퓨즈로 구성된 제2과전압 보호회로로 이루어진 전원필터용 과전압보호회로;
상기 바리스터와 퓨즈 사이에 병렬로 연결되는 저항, 상기 저항의 전압을 감지하여 상기 바리스터의 상태에 대한 데이터를 수집하는 MOV 상태 데이터 수집기, 상기 MOV 상테 데이터 수집기를 통해 수집된 상기 바리스터의 상태에 대한 데이터의 전기신호를 광신호로 변환시키는 광변환기 및 상기 광변환기를 통해 변환된 광신호를 전기신호로 변환시켜 제어회로로 전송하는 역변환기로 이루어지되 상기 전원필터의 전원라인에 연결되어 상기 전원필터에 과전압이 인가되는 것을 방지하기 위한 전원필터용 과전압보호회로의 성능을 감시하는 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치;
상기 방호실 내부의 전원 인입선 각 전원상에 연결되어지되 상기 전원필터를 거친 신호를 검출 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 통해 상기 전원필터의 성능이 전도적으로 유지되는지 감시하는 전원필터 감시장치;
상기 방호실의 내부에서 공중파를 수신하되 수신한 신호를 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 통해 방호실 내부의 성능이 공간적으로 유지되는지 감시하는 차폐성능 감시장치;
상기 전원필터용 과전압보호회로 성능 감시장치와 전원필터 감시장치 및 차폐성능 감시장치로부터 전송된 데이터를 종합 분석하는 제어회로;
상기 제어회로에 의해 분석된 각종 데이터를 표시하는 디스플레이; 및
상기 제어회로에 의한 분석결과 이상 발생시 이를 경보하는 경보기를 포함한 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 제2과전압 보호회로는 상기 제1과전압 보호회로에 착탈 가능하게 결합되는 구조로 모듈화된 것을 특징으로 하는 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 전원필터 감시장치는 상기 방호실 내부의 전원 인입선 각 전원상에 연결되어 전원상의 전도잡음을 검출하는 전도잡음센서; 및
상기 전도잡음센서로부터 검출된 전도잡음 데이터를 통해 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 분석하는 전도잡음분석기의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 차폐성능 감시장치는 상기 방호실의 내부에서 공중파를 수신하는 안테나; 및
상기 안테나에 의해 수신된 신호를 분석하여 주파수축 또는 시간축에 대한 신호 강도의 변화를 분석하는 공간전파 분석기의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템. - 제 6 항에 있어서, 상기 안테나는 일반안테나, 누설 동축 케이블 및 MZ 광 전계센서 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템.
- 제 1 항, 제 3 항, 제 5 항, 제 6 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 EMP 방호용 차폐시스템에는 여러 곳에 분산 설치된 상기 방호실을 유·무선 통신망을 통해 1곳의 집중관리센터의 통합시스템에 연결하여 집중관리가 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템.
- 제 8 항에 있어서, 상기 방호실의 내부에 설치되어 방호실 내부의 온도와 습도를 검출하되 검출된 신호값에 따라 상기 제어회로의 제어에 의해 방호실 내부의 온도와 습도의 조절이 이루어질 수 있도록 하는 온·습도센서가 더 구성된 것을 특징으로 하는 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템.
- 제 8 항에 있어서, 상기 방호실의 입구측 외기와 접하는 외부 일측에 설치되어 방사능을 측정하여 신호를 상기 제어회로로 전송하되 전송된 신호는 상기 제어회로에 의해 실시간 모니터링되어 자연계의 방사능 수치 이상의 변화가 발생시 경보가 이루어질 수 있도록 하는 방사능측정센서가 더 구성된 것을 특징으로 하는 차폐성능 자동 감시기능을 가진 지능형 EMP 방호용 차폐시스템.
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