• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.1231-1233
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• 2005

다수본의 고온초전도테이프로 구성되는 전력케이블에서 발생되는 교류손실은 초전도전력케이블의 효율을 저하시킨 뿐만 아니라 냉동기비용 증가 및 시스템 사이즈의 증가를 초래하여 기존 케이블(구리도체)과의 가격경쟁에서 경제성을 저하시키는 주된 요인으로 작용하기 때문에 이의 상용화에 앞서 교류손실에 대한 정확한 규명이 되어야 한다. 그러나 다수본으로 구성되는 초전도케이블의 교류손실은 상이한 임계전류, 상이한 전류분포 및 인접한 테이프에 흐르는 위상이 상이한 전류 및 전압리드의 형상 통의 영향 때문에 매우 복잡하다. 이와 같은 교류손실 평가와 관련된 문제들을 규명하기 위해 실제 전력케이블을 모의한 단척 모델케이블을 제작하여 이에 대한 교류손실 평가기술을 개발하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.939-940
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• 2007

다수본의 Bi-2223테이프로 구성되는 초전도전력케이블에서 발생되는 교류손실은 케이블의 효율을 저하시킬 뿐만 아니라 냉동기비용 증가로 인한 기존 케이블과의 가격경쟁에서 경제성을 저하시키는 주된 요인으로 작용하기 때문에 이의 상용화에 앞서 교류손실에 대한 정확한 규명이 되어야 한다. 그러나 다수본으로 구성되는 고온초전도전력케이블의 교류손실을 올바르게 평가하는 것은 테이프의 상이한 임계전류, 전압리드의 배열, 전류분포의 불균일성 및 인접한 테이프에 흐르는 전류위상 상이 등 복잡한 영향인자 때문에 매우 난해하다. 이와 같은 교류손실 평가와 관련된 복잡한 문제들을 규명하기 위해 다수본의 고온초전도도체 샘플을 제작하였으며 그 손실 특성을 실험적으로 조사 및 검토 하였다. 그 결과 다수본 고온초전도도체의 측정된 교류손실은 Monoblock모델 이론값 및 다각형모델에 근거한 수치해석 결과와도 상이함을 알 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.798-799
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• 2008

초전도전력케이블에서 교류손실은 케이블의 효율을 저하시킬 뿐만 아니라 냉동기비용 증가로 인한 기존 케이블과의 가격경쟁에서 경제성을 저하시키는 주된 요인으로 작용하기 때문에 이의 상용화에 앞서 교류손실에 대한 정확한 규명이 되어야 한다. 그러나 다수본으로 구성되는 단층원통형의 고온초전도전력케이블에서 교류손실을 올바르게 평가하는 것은 테이프의 상이한 임계전류, 전압리드의 배열, 전류분포의 불균일성 및 인접한 테이프에 흐르는 전류위상 상이 등 복잡한 영향인자 때문에 매우 난해하다. 본 연구에서는 고온초전도전력케이블과 같은 단층원통형 고온초전도도체를 제작하여 실험적으로 교류손실 특성을 규명하였고, 또한 전류용량이 교류손실 특성에 미치는 영향을 실험적으로 조사하였다. 결과 원통형 고온초전도도체에서 교류손실 특성은 전류용량보다는 임계전류밀도에 더 의존하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.298_299
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• 2009

전력분야 응용 중, 특히 교류손실측면에서 장점을 지니고 있는 HTS-케이블 및 HTS-한류기의 경우는 선진 세계 각 국에서 배전급 전력계통에 실증시험을 하는 단계까지 와 있는 실정이다. 국내에서도 한전 주관으로 실증시험을 그 목적으로 고창시험장에 100m급, 22.9kV/50MVA HTS-케이블이 설치되어 운전되고 있다. 이와 같이 다수본의 HTS-테이프로 구성되는 HTS-케이블에서 발생되는 교류손실은 HTS-케이블의 효율을 저하시킬 뿐만 아니라 냉동기비용 증가를 초래하지만 HTS-케이블 구조의 복잡성으로 인하여 교류손실에 대한 평가가 매우 난해하다. 따라서 본 논문에서는 고창HTS-케이블의 교류손실에 대하여 실험적 이론적 조사 및 검토를 하였다. 그 주요결과를 요약하면, 측정된 Bi도체의 교류손실에 대한 손실지수 ${\kappa}$는 약 2.5로 Cu 도체에서 발생하는 Ohmic손실의 지수(~2)와 비교하여 큰 것을 볼 수 있다. 또한 전기적인 방법으로 측정한 HTS-케이블의 총손실은 열량법으로 측정한 손실과 잘 일치한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.820_821
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• 2009

전력기기는 일반적으로 상용주파수인 60 Hz의 교류 전원하에서 운용된다. 따라서 고온초전도체를 전력기기에 응용하는데 있어 교류전류나 교류자장에 의한 교류손실 발생 문제는 전력기기의 경제적 운용과 관련하여 중요하게 부각되어 왔다. 또한 고온초전도체에서 발생하는 교류손실은 에너지의 열적 변환으로 인한 냉동부하 문제와도 관련되어 있기 때문에 전력기기의 안정적인 운용을 위해서도 반드시 연구되어야 할 부분이다. 특히 변압기와 같이 유도형 권선이 필요한 전력기기의 경우에는 무유도 권선 형태가 적용되는 다른 전력기기에 비해 교류 손실의 크기가 매우 크기 때문에 이를 줄이기 위한 방안에 대한 연구가 다각도로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 임계전류와 인덕턴스의 크기는 동일하지만 권선 형태를 다르게 할 수 있는 유도형 솔레노이드 코일을 제작하였다. 그리고 제작된 솔레노이드 코일의 병렬연결 구조를 달리하여 각각의 구조에 대한 교류손실의 차이를 측정하고 분석하였다. 그리하여 측정된 결과를 토대로 고온초전도 선재를 이용한 솔레노이드 코일에서 교류손실을 줄이기 위한 구조적 방안을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.04b
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• pp.15-17
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• 2009

초전도선재를 사용한 전력기기에서 발생하는 교류손실은 전력기기의 효율을 저하시키기 때문에 매우 중요한 요소이다. 본 논문에서는 교류손실을 저감시키기 위해 분할형 초전도 연속전위도체(Continuously Transposed Coated Conductor, CTCC)를 제작하였으며, 제작된 분할형 CTCC에 교번자장을 인가하였을 때 발생하는 교류손실을 측정하였다. 측정 결과 분할된 필라멘트 수와 선재의 적층수가 증가함에 따라 교류손실 값의 변화 패턴을 확인하였다. 또한, 분할형 CTCC에 가해지는 외부교번 자장의 인가 각도에 따른 자화손실을 측정하여 그 경향을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.04a
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• pp.9-11
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• 2001

현 단계에서도 임계전류밀도가 약 $100A/mm^2$로 충분히 높아 전력분야 응용이 기대되는 Bi-2223테이프에 대한 교류손실을 초전도 전력기기의 실제 상황을 고려하여 측정하였다. 중요한 평가 결과로서는 먼저 통전손실 특성은 외부 교류자장의 세기뿐만 아니라 방향에 따라서도 매우 상이하였으며, 비교적 외부자장이 큰 경우는 동저항손실 메카니즘이, 작은 경우는 그 외의 또 다른 손실 메카니즘이 지배적이었다. 또한 수평자장에 대한 자화손실 특성은 코아 모델로부터 계산된 손실과 비교적 잘 일치하였다. 따라서 자화손실은 히스테리시스 손실 메카니즘이 지배적이라 할 수 있으며, 측정된 자화손실은 저온 초전도체에서는 볼 수 없었던 약한 주파수 의존성을 보였을 뿐만 아니라 외부자장의 세기에 따라서도 주파수 의존 특성이 상이하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.146-147
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• 2007

초전도체는 일반도체와 달리 직류 전류 인가 시에 저항이 발생하지 않지만 교류 전류 인가 시에는 히스테리시스에 의한 교류 손실이 발생한다. 이러한 초전도 선재를 이용하여 제작한 초전도 변압기에서 발생하는 교류손실은 변압기의 효율 감소 및 온도 상승으로 인해 초전도 변압기의 안정성을 저하시키는 요인으로 작용한다. 본 논문에서는 외철형의 구조를 갖는 154 kV급 5 MVA 고온 초전도 변압기를 YBCOCC 선재를 사용하여 설계하였다. 또한 2차원 수치해석을 통해 YBCOCC 선재의 자화 손실을 계산하고, 이를 154 kV급 5 MVA 고온 초전도변압기의 권선부에서 발생하는 수직 방향의 자장에 적용하여 변압기의 교류손실을 계산하고 그 결과를 나타내었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.655-656
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• 2006

대부분의 초전도 전력기기의 경우, 초전도 테이프를 솔레노이드나, 팬케�� 형태로 권선해서 사용하게 되고, 이러한 경우에는 권선을 구성하는 테이프들에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자계는 권선내의 각각의 테이프에 임의 방향의 외부 인가자계로 작용하여 자화손실을 발생시키므로 초전도 코일에서의 교류손실을 평가하고 예측하기 위해서는 임의방향 자장에 의한 자화손실에 대한 데이터가 필요하다. 수직 자화손실에 대한 측정값으로서 임의방향 자장에 의한 자화손실을 알 수 있다면 코일의 교류손실 평가는 훨씬 쉽게 접근할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 측정된 자화손실 값들로부터 각 방향 인가자장에 의한 자화손실과 인가된 자장을 분리하여 수직방향 및 수평방향 성분에 의한 자화손실 측정값의 합과 비교하여 각도별로 두 자화손실의 차이를 살펴보았다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.04c
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• pp.41-42
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• 2007

초전도 변압기의 권선에서 발생하는 교류손실은 시스템의 효율과 안정성에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 고온 초전도 변압기의 권선 구조에 따른 교류손실과 % 임피던스 특성을 살펴보았다. 변압기 철심의 형태가 내철형과 의철형인 경우에 대하여 설계를 하였으며 각 형태에 따른 교류손실과 % 임피던스를 계산하였다. 154 kV/5 MVA 고온 초전도 변압기의 두 가지 철심 형태의 해석을 통해 각각의 특성을 비교하였다.