• Electrical & Electronic Materials
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• v.9 no.3
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• pp.310-319
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• 1996

본 연구에서는 초전도의 전반적인 시장규모, 에너지 분야에서의 고온 초전도 연구 진척 내용, 마지막으로 저온 초전도체의 기술현황을 토대로 저온을 고온 초전도체로 대체 시 이에 따른 대체 효과를 비교 분석하고자 하였다. 하지만 고온 초전도체에 관한 기술적 문제가 아직 많은 문제로 제기되고 있어 정확한 기술적 판단에는 아직 상당히 미흡하다고 여겨진다. 또한 초전도를 이용한 에너지 응용범위가 너무 광범위하여 본고에서는 대표적 응용분야 몇 가지만 소개하고자 한다. 참고로 4K와 77K의 차이점을 평가할 때의 기준은 자기장과는 무관하게 임계전류밀도를 77K에서 $10-^5$$cm^2$으로 가정 실시한 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1997.10a
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• pp.167-172
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• 1997

초전도체를 기계요소중 하나인 베어링에 응용하기 위한 연구는 임계온도가 액체질소의 비등점(77K)보다 높은 산화물 고온 초전도체가 발견된 이후 시작되었으며, 특히 최근에는 $10^4A/cm^2$이상의 임계전류밀도를 갖는 덩어리형 고온 초전도체가 용융공정을 통해 개발되어, 큰 부하지지력을 갖고 10$^{-8}$ 이하의 마찰계수를 갖는 초전도 마그네틱 베어링으로서 플라이휠 같은 에너지 저장장치에 적용시키는 연구가 국내외적으로 진행되고 있다. 고온 초전도체를 사용한 반발식 수동형 미그네틱 베어링은 Meissner effect뿐 아니라 Fluxpinning effect에 의해 자체적으로 외란에 대한 위치안정성을 가지며, 히스테리시스 손실에 의한 에너지 소산을 통해 외란에 대해 강한 감쇠능력을 가진다는 장점을 가지고 있으며, 대중량을 지지할 수 있다. 이러한 초전도체의 특성에 관한 정량적 수치해석은 초전도 베어링의 설계에 필수적이나 아직 국내에서는 그러한 시도가 없었다. 이러한 여건을 고려하여 본 연구에서는 초전도체와 자석간의 부상력 변화를 2차원 Slab모델로 수치해석하여 히스테리시스라는 주요한 특성을 고찰하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1118-1119
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• 2015

본 논문에서는 2세대 고온초전도 선재를 이용하여 영구전류 모드 운전이 가능한 상전도 접합부가 없는 초전도 모델 코일을 제작하고, 영구전류 인가를 위해 플럭스 펌프형태의 소규모 초전도 전원장치를 제작 77 K 운전 온도에서 영구전류 충전 시험을 진행하였다. 플럭스 펌프는 영구자석을 이용한 회전 자속형으로 제작되었고, 2세대 고온초전도 선재를 이용한 영구전류 마그넷의 적용에 필요한 초전도 전원장치의 기초 특성연구를 수행하였다.

• 기계와재료
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• v.18 no.2 s.68
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• pp.91-101
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• 2006

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.760_761
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• 2009

초전도 시스템에서 전류를 공급하는 역할을 하는 전류리드는 없어서는 안 될 핵심 부품이다. Powder-in-tube(PIT) 법으로 제작한 1세대(1G) 고온초전도 선재보다 열전달특성이 나쁜 2세대(2G) 고온초전도 선재를 이용하여 고온초전도 전류리드를 제작하였다. 사용한 선재는 미국 AMSC사 선재이다. 초전도 자석으로의 열침입을 최소화하기 위해 지지구조물은 GFRP를 사용하였고 금속연결부는 무산소동을 사용하였다. 2G 선재 6가닥을 사용하여 제작한 전류리드는 액체질소 온도에서 I-V 특성을 평가한 결과 약 400 A급 전류리드도 사용 가능하다고 판단되었으며, 열전달 특성을 측정하기 위해 무냉매형 특성평가장치를 사용하였는데, 77 K과 7 K 사이에서 약 50 mW정도 였다. 본 논문에선 2G 고온초전도 선재를 사용하여 제작한 전류리드의 전기적 열적 특성에 대해 논의하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.1285-1287
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• 2005

고온초전도 선재 중에서 YBCO 박막을 금속테이프에 증착하여 제조되는 coated conductor는 높은 자기장에서도 임계전류밀도의 감소가 크지 않아 고자장용 초전도 자석을 제조하는데 많이 활용될 것으로 기대되고 있다. coated conductor를 고자장용 초전도 자석제작에 활용하기 위해서는 긴 길이의 도체를 제조하는 것과 함께, 도체의 접합기술이 필요하다. 이는 초전도 자석을 영구전류모드로 운전하기 위해서는 도체의 접촉저항이 충분히 적어야 하기 때문이다. 그러나 박막형 coated conductor는 아직 긴 길이의 선재제조기술이 확립되어 있지 않고, 또 박막형 coated conductor의 형태와 사용되는 제조기술이 본질적으로 초전도 접합을 형성시키기에 매우 어려워서 아직 까지 초전도 접합에 대한 연구결과가 발표되지 않고 있으며, 접합 특성을 측정하는 기술도 개발되지 않았다. 본 연구에서는 coated conductor의 접합특성을 측정하기 위한 기본적인 시험방법을 제안하고, 전도성 금속접합재를 이용한 접합시료를 제작하여 그 특성을 평가한 결과를 발표한다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.17 no.2
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• pp.279-290
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• 2022

A superconducting fault current limiter(SFCL) is a power device that exploits superconducting transition to control currents and enhances the flexibility, stability and reliability of the power system within a few milliseconds. With a high phase transition speed, high critical current densities and little AC loss, high-temperature superconducting (HTS) wires are suitable for a resistive-type SFCL. However, HTS wires due to the lack of optimization research are rather inefficient to directly apply to a fault current limiter in terms of the design and capacity, for the existing method relied the characteristics. Therefore, in order to develop a suitable wire for an SFCL, it is necessary to enhance critical current uniformity, select optimal stabilizer materials and conducted research on the development of uniform stabilizer layering technology. The high temperature superconducting wires manufactured by this study get an average critical current of 804 A/12mm-width at the length of 710m; therefore, conducted research was able to secure economic performance by improving efficiency, reducing costs, and reducing size.

• 전기의세계
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• v.45 no.7
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• pp.12-17
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• 1996

핵융합 반응을 일으키기 위한 조건으로써는 핵융합 연료를 초 고온 (1억도 이상)의 플라즈마 상태로 그 밀도와 밀폐(반응)시간의 곱이 $10^{20}$sec/m$^{3}$ 이상에 도달하도록 핵융합 반응 공간내에 밀폐시켜야 한다[1]. 현재까지의 밀폐방식으로는 강력한 전자석의 전자력을 이용하는 자계 밀폐방식 (Magnetic Confinement)과 레이져등을 이용하는 관성 밀폐 방식(Inertial Confinement)이 있다. 강력한 자장 발생이 용이한 특징을 지닌 초전도자석이 요구되는 자계 밀폐방식에도 여러가지 방식이 있으나, 크게 분류해 보면 원환체 (Torus)상의 자장을 발생시키는 토러스 밀폐방식과 직선상의 자장을 발생시키는 개방형 밀폐방식으로 대별되며 그 중에서도 핵융합 반응을 일으키기 위한 조건에 가장 근접한 플라즈마를 실현시키고 있는 토러스 밀폐방식의 일종인 토카막(Tokamak) 핵융합장치용 초전도자석에 대해 고찰한다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.19 no.4
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• pp.328-332
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• 2007

A superconducting magnetic energy storage (SMES) system has shorter response time and longer life time, and is more economical, and environment-friendly than other uninterruptible power supply (UPS). A conduction cooling system is well answer for the high temperature superconductor (HTS) SMES system. Because the conduction cooling system is simple, light and small structure. The purpose of this paper is to design and verify the effective conduction cooling system for the HTS SMES system. The analysis of heat loads in cryostat is performed. Thermal shield heat loads, temperatures of HTS coil surface and conduction Cu plate are estimated and measured.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• v.10
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• pp.241-247
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• 2000

77 K와 self-field에서 22 A 의 Ic 를 갖는 길이 120 m, 19-심 Bi-2223상 선재를 제조하여, 두 개의 double pancake 코일로 구성된 proto-type 고온초전도 자석을 설계, 제작하여 이 자석에서의 4.2 K와 77 K에서의 I-V 특성과 운전 특성을 평가한 결과, 이 자석은 77 K 등온조건에서는 9.5 A 의 Ic를, 77 K 헬륨가스 속에서는 8.3 A 의 Ic를 나타내었고, 4.2 K 등온조건에서는 93.7 A 의 Ic와 102 A 의 Iq를, 4.2K헬륨가스 속에서는 88.4A의 Ic 와 92.0 A 의 Iq를 나타내어, 이 자석은 4.2 K 와 77 K 의 등온조건에서 각각 0.58 T 와 0.06 T 의 자장을 발생하였는데, 이는 해석적 방법으로 계산한 결과와 잘 일치하였다. 그리고 이 자석이 전도냉각되어 4.2 K 에서 운전될 때의 안정성 특성평가로서, Ic 보다 약간 큰 전류인 89 A 를 인가한 결과, 전류인가 후 82.6초 후에 quench가 발생하였는데, 이 quench는 네 번째 pancake의 전류도입선부 연결부에서와 약간 늦지만 첫 번째 pancake의 전류도입선부 연결부에서 거의 동시에 개시되어 전체로 파급된 것으로 사료되었는데, Ic 가 낮은 첫번째 pancake에서 더 높은 전압 강하가 나타났다. 또한 장착된 heater를 통하여 77 K 에서 8.9 A 의 전류로 운전되고 있는 코일에 146 joule 의 열을 가했을 때 quench 가 일어났는데, 이때 quench 는 방위각 방향의 Bi-2223/Ag 선재를 따라서 보다 Kapton 절연층을 관통하는 선재의 반경방향으로 훨씬 빨리 전파하였다.