전기공학 기초실험 with PSCAD

근래 우리 사회는 전력수요의 급증과 정보의 고도화가 심화됨에 따라 ICT 기술을 바탕으로 하는 양질의 전기에너지의 필요성이 증대하고 있다. 전력과 IT를 융합하는 전력 IT 추진정책에 이어 지능형전력망(Smart Grid)으로 변화하면서 정부차원의 전략적인 육성으로 관련 융복합 기술개발이 가속화되고 있다. 한편, 재생에너지 2030을 넘어 5060 실현 이행계획과 제9차 전력수급기본계획에 따라 태양광(PV) 및 풍력발전(WPP) 및 ESS를 기반으로 하는 신재생에너지원형태의 분산전원(DERs : Distributed Energy Resources)의 급속한 보급을 통한 에너지전환과 탄소중립(Carbon Neutral)을 이끌어 가야 한다. 이에 따라 전기 및 전자분야에 대한 이론과 실무를 겸비한 전문 기술 인력이 절실하게 요구되고 있다.
전기 및 전자공학을 쉽게 이해하고 응용 능력을 배양하기 위해서는 이론과 병행하여 실험·실습이 가장 확실한 방법이라고 판단된다. 그러나 현재까지의 실험·실습 교재는 한 단원에 많은 양의 내용이 포함되어 있어 선택성은 있었으나 충분히 소화해 내기는 어려운 실정이었다. 본 교재에서는 이러한 점을 감안하여 특별한 지식이 없더라도 전기 및 전자공학을 충분히 이해할 수 있도록 기본적인 이론과 그림을 통해 자세한 안내를 하였다. 또한 이를 바탕으로 실험·실습을 통하여 기본적인 원리의 확인이 가능하도록 집필하였다. 특히, 기본 및 중요 주제 실험·실습에 대해서는 전자과도해석프로그램(EMTP : Electromagnetic Transient Program)의 한 종류인 PSCAD (Power System Computer Aided Design) 소프트웨어를 이용하여 시뮬레이션을 해 봄으로서 이론과 실험·실습을 결과를 확인하고 검증할 수 있도록 보완하였다.

본 교재는 전기 및 전자공학을 다루기 때문에 두 학기 분량으로 편집되었으나 강의 교수와 학생들의 적절한 주제의 선정에 따라 한 학기용으로도 진도를 마무리할 수 있을 것이다. 강의 및 실험·실습시간은 주당 4시간 정도가 적당하리라고 생각되며 실험·실습에 앞서 간략한 이론적인 배경과 계측 장비에 대한 설명이 있으므로 학습을 위해 보다 효율적으로 숙지하기를 바란다. 실험·실습에서 가장 중요한 관점 중의 하나는 실험·실습 결과와 계산 및 이론치를 비교하는 것이고 또한 토의 및 고찰을 충분히 하는 것인데, PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션이 중요한 역할을 할 것임으로 전기 및 전자공학의 실력을 배양할 수 있을 것이다.