• Superconductivity and Cryogenics
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• v.1 no.2
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• pp.14-20
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• 1999

초전도 재료는 선재의 형태로 가공하면 송전선이나 변압기, 발전기 그리고 전력 저장장치 등에 사용되어 전력계통의 효율을 극대화시킬 수 있는 재료로서 실제 응용 기기의 개발을 위해 많은 연구가 수행되고 있다. 더우기 1980년대 후반에 개발된 고온초전도 산화물 재료는 액체질수의 비등점인 77K 이상에서 초전도현상을 나타내어 초전도 현상의 응용에 대한 기대를 고조시켜 이에 대한 연구를 더욱 활성화시키고 있다. 초전도선재 연구는 그간 PIT(Powder in Tube) 공정을 이용한 Ag/Bi-2223(Ag/$Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O$) 선재가 높은 전기적 성질과 장선 가공상의 잇점으로 인해 많은 연구와 성과가 있었다. 그러나 Ag/Bi-2223선재는 강한 자기장 하에서 통전 능력이 현저하게 저하되는 성질 때문에 높은 자기장하에서 사용하기 위해서는 사용온도를 액체질소온도보다 상당히 낮은 20K 부근까지 낮추어야 한다는 점 때문에 전력기기 개발에 제한이 따르는 단점이 있다. 이에 반해 최근에 개발된 금속/YBCO 박막 복합선재는 높은 전기적 특성 이외에 특히 높은 자장에서도 통전 능력의 저하가 적어 제한 없이 전력기기의 모든 분야에 사용할 수 있는 특징이 있다. 따라서 1993년에 일본에서 Ni 금속기판에 물리적 증착방법으로 YBCO($YiBa_2Cu_3O$) 박막을 증착시킨 선재제조에 성공하고 있어 1996년에 Oak Ridge National Laboratories (ORNL)에서 Rolling Assisted Biaxially Textured Substrate (RaBiTS) 라는 집합조직을 형성시킨 금속기판이 개발되어 연속적인 가공의 가능성이 확인된 후 이의 특성향상 및 가공기술 개발을 위한 많은 연구가 수행되고 이다. 이 글에서는 이제 까지 개발된 금속기판을 사용한 YBCO계 초전도 박막형 선재의 제조기술 중에서 최근 가장 가능성 있는 것으로 평가되는 RABiTS 방법을 위주로 그 외에 IBAD와 ISD 방법에 관하여 소개하고 현재까지의 개발현황 및 앞으로의 전망에 대하여 간략하게 기술하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.619-622
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• 2009

INCONEL 718합금은 상온, 고온 및 저온환경에서 기계적 특성이 아주 우수하다. 상온에서의 모재 강도는 약 900MPa이며, 열처리 후 시효경화처리에 의해 강도가 약 1300MPa까지 증가한다. 이러한 INCONEL 718합금의 기계적 특성은 시험결과에서도 유사한 값을 나타내었고, GTAW 용접부의 상온 기계적 특성도 모재보다 우수한 강도를 나타내었다. 또한 저온에서의 기계적 특성은 모든 시험조건에서 상온보다 높은 강도를 나타내었으며, 열처리 모재시편과 용접시편은 1400MPa에 달하는 고강도를 나타내었다. 이러한 결과를 바탕으로 INCONEL 718합금의 저온 기계적 특성이 우수한 것을 증명하였고, 용접성 또한 모재의 특성과 같이 상온 및 저온 특성이 우수한 것을 알 수 있었다. INCONEL 718 합금과 STS 316L의 이종접합의 경우에도 $-100^{\circ}C$환경의 인장강도가 상온보다 300MPa 이상 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서, INCONEL 718합금은 $100^{\circ}C$이하부터 일정온도까지는 기계적 특성이 계속 증가 할 것으로 사료되며, 극저온 고압 상태로 공급되는 산화제 배관 제작에 적합한 소재로 판단된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07c
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• pp.1988-1990
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• 2002

마이크로 바이오칩용 미세 무게 감지 소자를 개발하기 위해 통상적인 MEMS 공정에 PZT sol solution을 함침하여 binder로서 적용하는 복합적인 스크린 인쇄 방법을 적용해 $800-850^{\circ}C}$의 비교적 저온에서 높은 소결밀도와 우수한 전기적인 특성을 가지는 PZT-0.12PCW 후막 구동형 캔틸레버 소자를 Pt/$TiO_2$/YSZ/$SiO_2$/Si 기판에 제조하였다. 제조된 PZT-0.12PCW 후막 구동형 캔틸레버 소자의 공진 주파수와 변위를 레이저 미소 변위 측정 시스템을 이용하여 공기 중 및 액체 중에서 측정함으로써 캔틸레버 크기에 따른 공진 특성 변화, 액체 내에서의 댐핑 효과 등을 분석할 수 있었다. 또한 Au를 증착하거나biotin-streptoavidin 반응을 통해 단백질을 고정화시켜 무게변화를 야기시킨 후 소자의 감도를 평가함으로써 PZT-0.12PCW 후막 구동형 캔틸레버를 우수한 성능의 바이오칩용 미세 무게 감지 소자로 응용할 수 있음을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Institute of Applied Superconductivity and Cryogenics Conference
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• 2002.02a
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• pp.114-118
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• 2002

This paper were investigated discharge characteristics in the Liquid Nitrogen($LN_{2}$) noticed as a cooling medium of high temperature superconductor, and the characteristics of surface discharge and tracking phenomena on the solid insulators of cryocable. In order to investigate the bubbles which have much influence on electric surface discharge in Liquid Nitrogen, knife type electrode and plane electrode was formed oppositely with mode A and B, C configuration. It is considered that these result are fundamental data for electric insulation design of superconductivity and cryogenic application machinery which will be studied and developed in the future.

• Proceedings of the Korea Institute of Applied Superconductivity and Cryogenics Conference
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• 2002.02a
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• pp.5-9
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• 2002

In this paper, a relationship between AC discharge progress and the radiated electromagnetic waves was investigated by measuring electromagnetic waves using a biconical antenna and a spectrum analyzer at the atmospheric pressure in L$N_{2}$ . From the results of this study, according to the consideration of the mutual relation between frequency spectrum of the radiated electromagnetic waves and discharge progress, it was confirmed that detecting partial discharge and estimating discharge progress can be possible. It Is considered that these results obtained from this investigation may be used as the fundamental data for diagnosis and prediction of insulation on superconducting and cryogenic power equipments.

• Proceedings of the Korea Institute of Applied Superconductivity and Cryogenics Conference
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• 2002.02a
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• pp.237-240
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• 2002

Fiberglass - reinforced plastic (FRP) can have high breakdown puncture strength and has high mechanical strength. So the research of its dielectric properties have been conducted in liquid nitrogen(L$N_{2}$). In this study, we discussed the characteristics of surface flashover on FRP in L$N_{2}$ for applying it to spacer of a superconducting power equipment. We distinguished four types of surface flashover along solid insulator with arrangement of electrodes and tested the surface flashover voltage of each types of electrode arrangement. The type of a electrode set at the back of the insulator showed the worst dielectric property.

• Progress in Superconductivity and Cryogenics
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• v.6 no.1
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• pp.22-27
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• 2004

It is important to mechanical properties of dielectric paper and cable to optimum electrical insulation design of HTS cable, because the cable has experience of mechanical stress, such as tensile stress, bending stress. Also, it is operated at cryogenic temperature. From the results, it was observed that the tensile strength of PPLP in liquid nitrogen was high more than that of air, but tensile strain decrease sharply. According as tensile strength increases, the breakdown stress of PPLP in liquid nitrogen is decreased. Because PPLP was deteriorated by microcrack and tensile strain. According as bending radius multiple is decrease, the ac and impulse breakdown stress of mini-model cable is sharply decreased.

• Progress in Superconductivity and Cryogenics
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• v.13 no.1
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• pp.51-55
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• 2011

In this study, the liquid-vapor (L-V) separator equipped with liquid-level meter is developed. In the developed L-V separator, the flange is designed to be attachable so that the separator can be flexibly applied under any cases where the volumetric of L-V separator is varied by the system requirement. The leak-tightness between the attachable flange and the chamber is experimentally confirmed with the use of double groove indium wire sealing even under the high pressure up to 20 bar. In addition, the liquid-level meter is designed and fabricated to figure out the inner state of L-V separator. It consists with 19 carbon composition resistors in series. All resistors are separately calibrated in the temperature range from 77 K to 200 K. The performance of the L-V separator and the liquid-level meter is investigated with experimental tests, and the result is presented in this paper.

• Progress in Superconductivity and Cryogenics
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• v.13 no.1
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• pp.46-50
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• 2011

The electrical insulation design of high voltage superconducting fault current limiters (SFCLs) should be confirmed to be applied for the stabilization of the power grid. This paper describes numerical analysis and AC dielectric experiments for developing high voltage SFCLs. The electric field distributions between applied high voltage part and ground were calculated by finite element method (FEM) simulation tool and AC criterion of liquid nitrogen at 200 kPa was calculated from correlation between the field utilization factor and FEM simulation results. This paper deals with ceonceptual insulation design of a 154 kV class single-phase no-inductively wound solenoid type SFCL which was focused on gap distance between the cryostat and superconducting coils. Furthermore, the shield ring effect was confirmed to reduce maximum electric field at applied high voltage part.

• Journal of ILASS-Korea
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• v.25 no.2
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• pp.74-80
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• 2020

The jet in crossflow is a spray method used in the various air-breathing engine. In order to understand the spray characteristics in various environments, many prior studies have been conducted. However, there is a lack of understanding of the low-temperature liquid spray characteristics below 273 K. With this in mind, we tried to enhance the knowledge of the low-temperature liquid spray characteristics by identifying the penetration height of low-temperature ethanol. The experiment was conducted under phase pressure, and 273 K of air and 293, 263, and 233 K of ethanol was used. Shadowgraphy was employed to measure the liquid penetration, and Otsu's method was used to analyze the penetration height. The heights tend to decrease as the temperature of the liquid jet decreases. A correlation for the penetration height in the experimental conditions was derived and presented.