• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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• pp.311-314
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• 2000

자기차폐형 고온초전도한류기에서 철심의 포화 문제와 더불어 가장 문제가 되는 것은 공극의 크기이다. 고온초전도 tube 와 철심 또는 일차 권선과 초전도 tube 사이에서의 공극은 정상상태에서 불필요한 전압강하의 원인이 된다. 이러한 전압강하는 시스템에서의 불안정성을 초래할 수 있기 때문에, 공극의 결정은 고온초전도한류기의 설계에 있어 가장 중요한 요소가 된다. 또한, 사고 발생시 나타나는 고온초전도한류기의 임피던스는 사고 전류를 제한하는 주요한 요소이다. 다양한 parameter의 변화를 통하여 고온초전도한류기의 임피던스변화를 관찰하였고, 임피던스 변화에 따른 전류제한 효과를 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 시뮬레이션의 결과를 이용하여 440v급 Rod type 고은초전도한류기를 설계하였으며, 동작 특성을 해석하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제11권11호
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• pp.110-117
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• 1998

고온초전도체의 마이크로파 특성에 대한 이해는 고온초전도체를 이용한 고주파소자의 설계 및 제작된 소자의 특성을 이해하는데 있어서 매우 중요하다. 본문 중에는 고온초전도체의 고주파특성 중 초전도박막의 표면저향과 전자파침투깊이의 측정방법이 기술되었으며 지금까지의 연구결과 밝혀진 고온초전도박막의 표면저항의 온도 및 rf 자기장애의 의존성에 대한 내용이 기술되었다.

• 기계와재료
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• 제22권3호
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• pp.96-109
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• 2010

자동차는 다양한 형상과 기능을 가진 부품소재의 집합체라 할 수 있다. 자동차의 고출력화에 의한 연비향상과 각국의 환경규제 강화 요건을 충족시키기 위해 자동차 엔진의 작동온도와 이에 따른 배기가스의 온도가 꾸준히 높아지는 추세이다. 따라서 고온재료의 선택과 사용이 보다 중요해 지고 있다. 자동차에 사용되는 고온 부품은 설계사양에 맞추어 그리고 경제적인 측면을 고려하여 내열재료를 사용하는 방법과 표면처리를 하는 두 가지 방법이 주로 채택되고 있다. 내열재료를 사용하는 대표적인 부품은 엔진을 구성하는 부품과 연소실로부터 나오는 고온 고압의 배기가스가 이동하는 배기계 부품이다. 엔진을 구성하는 부품 중에는 냉각수에 의해 온도가 제어되는 부분은 경제적인 소재가 사용되나 밸브와 같은 부품은 고온재료가 채용된다. 가장 높은 온도에서 사용되는 배기계 부품에는 경제성이 감안되면서도 높은 열적, 기계적 안정성이 동시에 요구되고 있다. 전통적으로 배기부품에는 구상흑연주철이 널리 사용되어 왔고 현재에도 원가 측면의 강점을 이용해 대부분의 차량에 적용되고 있으나 일부 고출력, 고배기량 엔진의 경우에는 주철의 한계온도 이상의 배기온도가 요구되어 스테인리스 강을 도입하고 있다. 또한 내열 타이타늄 합금, 금속간화합물과 같은 고온재료가 개발됨에 따라 고가의 차종에는 신재료가 이들 부품으로 채용되고 있다. 이 글에서는 배기계 부품의 설계적인 요소에 의한 열적, 기계적 측면의 내구 특성을 살펴보고, 이들 부품에 보편적으로 적용되는 고온 금속재료의 종류 및 기계적 특성을 소개하였다. 아울러 미래의 환경친화적 자동차용 고온 부품을 개발하기 위하여 연구되고 있는 Super Si+MO, 스테인리스 강, TiAl, 고온 타이타늄 합금 등과 같은 자동차 내열 부품으로 사용되는 신소재의 연구개발 동향에 관하여 기술하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.892-893
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• 2011

본 논문은 2세대 고온 초전도 선재를 이용한 대전류용 고온초전도 변압기의 설계 및 제작에 관한 연구결과이다. 대전류용 변압기는 154 kV, 단상 33 MVA를 기준으로 기 설계된 초전도 변압기의 요소기술 평가를 위한 것으로 초전도 변압기의 제작의 중요 요소기술 중 하나인 저압권선용 초전도 선재의 대전류 통전 특성평가와 초전도 권선의 교류손실 저감효과에 관한 검증을 위해 설계 및 제작 되었다. 이러한 대전류용 변압기의 설계와 초전도 권선의 제작, 시험을 통해 실제 100 MVA 초전도 변압기 설계의 신뢰성과 대전류 통전용 초전도 선재의 성능평가를 확인하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.437-443
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• 1995

국내, 외에서 원자력발전소의 주요 구성 기기인 증기발생기의 세관 건전성과 관련 설계개선을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다[2,3,4,5,6]. 현재 가동중인 발전소에서는 개선된 증기발생기로 교체하고자 하는 검토가 이루어지고 있으며, 설계중인 발전소에서는 중기발생기의 건전성을 향상시키기 위한 노력이 진행되고 있다. 본 논문에서 기존에 조사되고 검토된 자료를 바탕으로 [2] 현재까지 주로 사용되어온 증기발생기의 세관 재질을 인코넬 600 MA(mill annealed)로 사용할 때 40년 수명동안 증기발생기의 건전성을 보장할 수 있는 고온관의 온도를 분석한 결과 적절한 온도가 607$^{\circ}$F(319.4$^{\circ}C$)임을 알았다. 그리고 이 온도를 반영할 때 계통설계에 영향을 주는 설계사항에 대하여 검토하였고, 추가로 인코넬 600 MA보다 고온조건에서 건전성이 양호한 인코넬 690 TT(thermal treatment)를 사용할 때 설계에 미치는 영향도 검토하였다. 이러한 분석결과는 추후 국내 원자력발전소에서 보다 증기발생기의 건전성을 보장하기 위해 설계개선을 하고자 할 때 기초 자료가 되리라 판단한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권10호
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• pp.1251-1259
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• 2013

본 연구에서는 소듐냉각 고속로 붕괴열교환기(DHX)의 고온 설계 및 크리프-피로 손상 평가를 수행하였다. 제 4 세대 소듐냉각 고속로의 능동 및 피동 잔열제거계통에 설치되는 DHX와 한국원자력연구원의 STELLA-1 시험루프에 설치된 DHX에 대해 상세설계 및 3D 유한요소해석을 수행하고, 동 결과에 기초하여 고온설계 기술기준인 ASME Section III Subsection NH와 RCC-MR 코드를 따라 크리프-피로 손상평가를 수행하였다. 크리프-피로 손상평가 결과에 기초하여 두 설계기준에 대해 비교 분석하고, 설계 기술기준의 보수성 이슈에 대해 토의하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.513-513
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• 2012

핵 융합로의 대면재질(Plasma Facing Material; PFM)은 고온의 플라즈마와 고 에너지의 이온들에 지속적으로 노출 된다. 특히 PFM은 흡착되는 기체 등에 의한 부식과 변형이 발생할 수 있다. 현재 핵 융합로 내부의 PFM으로 고려되고 있는 재질 중 하나인 고순도 탄소타일의 경우 고온의 수소동위원소 플라즈마에 직접적으로 노출되므로 이에 의한 탄소타일에 흡착되는 수소 등의 기체에 대한 정량적인 분석방법이 필요하다. 본 연구는 고순도 탄소타일 등과 같은 플라즈마 대면재료에 흡착되어 있는 물질의 정량적 분석이 가능한 TDA (Thermal Desorption Analyzer)의 개념 설계에 관한 것이다. TDA는 고온 가열($800^{\circ}C$ 이상) 및 시료 장착부 및 초고진공(~10-9 torr) 및 측정부의 두 부분으로 구성 하였다. TDA 설계시 고온 가열 및 시료 장착부는 시료 내부에 흡착되어 있는 기체의 효과적 탈착을 위한 가열 및 시료의 모양에 영향을 받지 않는 장착방법, 시료 장착부의 outgassing rate를 최소화 하는 재질 선정 등을 고려하였으며, 초고진공(~10-9 torr) 및 측정부는 초고진공 유지방법, 터보펌프 배기속도 실측을 위한 구조, 진공측정 ion 게이지, 잔류가스분석기(Residual Gas Analyzer)의 최적위치 설정 등을 고려하여 설계하였다. 개념 설계된 TDA에 대하여 발표하고자 한다.

• 세라미스트
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• 제13권6호
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• pp.7-12
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• 2010

극한환경용 소재기술의 발전은 새로운 기기의 설계 및 제작을 가능하게 하고, 이에 따른 고효율 시스템의 운전을 실현할 수 있게 한다. 청정 에너지 확보, 에너지 전환 효율 극대화, 항공우주 기술의 확보 등 21세기 신성장 동력산업의 주요 이슈들은 시스템 운전여건을 고온의 극한 환경으로 처하게 한다. $SiC_f$/SiC 복합체는 우수한 고온 성능으로 고온 극한환경에 적용할 수 있는 잠재성을 지닌 소재로 항공우주 산업, 방위산업, 원자력 산업 및 에너지 산업에서 적용되고 있거나 적용이 검토되고 있다. 일본은 OASIS (Organization of Advanced Sustainability Initiative for Energy System/Material) 주도로 FEEMA 프로젝트에서 엔진부품용 $SiC_f$/SiC 복합체 개발을 추진 중이며, 유럽연합과 BA (Broad Approach) 프로젝트를 통하여 핵융합로 적용소재에 관한 연구를 수행 중이다. 또한 미국과 TITAN 공동프로젝트 내에서도 $SiC_f$/SiC 복합체에 대한 연구가 진행 중이다. 미국의 일본과의 TITAN외에도 일본원자력연구원 (JAEA) 및 프랑스 원자력연구소 (CEA)와도 공동연구를 수행하고 있다. 프랑스 CEA는 고온가스로의 피복재로 개발을 수행하고 있다. 이외에도 유럽연합은 RAPHAEL 프로그램과EXTREMAT 프로그램에서 $SiC_f$/SiC 복합체 개발을 수행하고 있다. 또한 소규모이지만 $SiC_f$/SiC 복합체의 상업적인 판매가 일본에서 시작되었고, 가까운 미래에 범용적으로 적용할 상업적인 판매를 시작하는 단계로 발전할 수 있으리라 생각된다. 이외에도 미국 ASME는 고온 설계코드 개발을 위한 준비를 진행 중이다. 아울러 가속화된 제조공정 기술 개발과 설계코드 및 DB 구축과 같은 소재 적용여건의 성숙은 $SiC_f$/SiC 복합체가 상용소재로 적용될 가능성을 높이고 있으며, 개량 후보소재에서 현용재로 적용될 시기를 앞당길 수 있는 계기가 되리라 생각된다. 따라서 국내에서 이에 걸맞는 체계적인 투자와 연구가 진행되어야하겠다.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.95-99
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• 2007

본 논문에서는 고온 환경에서의 대칭형 HV-MOSFET과 비대칭형 HV-MOSFET 구동 소자들의 채널길이, 확장 드레인 영역의 길이의 변화에 따른 전기적 특성변화를 실험을 통해 분석 하였으며 각각의 구조별로 고온 환경에서 확장 드레인의 길이와 채널 길이의 변화에 따른 전기적 특성을 분석하였다. 실험 결과 비대칭 구조는 400K의 온도에서 드레인 전류가 300K에서 보다 약 25% 이상 감소하였고, 트랜스 컨덕턴스는 약 40% 감소, 온 저항은 약 30% 증가 하는 것을 알 수 있었다. 이러한 변화는 주로 온도 증가에 따른 캐리어 이동도의 감소에 따른 현상으로 사료 된다. 대칭 구조의 경우는 비대칭 구조보다 드레인 전류와 트랜스 컨덕턴스의 변화폭이 적었으며 각각 20%, 35%감소를 보였으며, 온 저항은 확장 드레인영역이 길어져 35%의 더 큰 증가량을 보였다. 주로 고온 환경에서 동작하는 고전압 MOSFET(HV-MOSFET)의 설계 시에는 고온 환경을 고려한 소자의 설계가 요구되며, 각 설계변수의 최적화가 필요하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.631-632
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• 2008

본 논문은 2.5MJ의 저장용량을 가지는 SMES 용 고온초전도 마그넷의 설계에 관한 연구 결과이다. 선재는 2세대 고온초전도 선재인 YBCO CC를 2단으로 적층하여 사용하였다. 운전전류는 전도냉각 방식을 사용하는 것을 가정해 22K의 운전온도에서 선재의 임계전류를 고려하여 600A 이상으로 결정하였다. 마그넷의 형상은 싱글 솔레노이드와 토로이드 형태로 각각 설계하였고 싱글 솔레노이드는 더블 팬케이크 모듈코일을 적층하여 구성 토로이드는 싱글팬케이크 모듈코일을 배열하여 모듈러 토로이드로 구성하였다. 각 형상별 설계결과를 통해 저장에너지와 선재사용량 그리고 누설자장의 크기를 각각 비교하였다.