• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.391-391
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• 2010

초전도 가속공동기의 소재는 순수 Nb로 제작하는 것이 일반적이다. 그러나 극저온 (2-4.5K)에서 열전도도가 낮아서 순간적인 Normal zone이 발생되면 이를 원활이 냉각되지 못하여 Quench로 발생 가능성이 높다. 초전도 가속공동기는 약 3 mm 두께의 Nb 판을 이용하는데, 500 MHz 공동기의 전자기장의 침투깊이가 불과 수 nm에 불과해서 나머지 부분은 사실상 불필요한 부분이다. 따라서 이 경우 매우 비싼 초전도 공동기 소재의 낭비가 매우 심하다. 또 Nb 판으로 공동기를 제작할 경우 매우 비싸고 시간이 많이 소요되는 전자빔용접을 해야 하고 또 제작 후 표면처리가 매우 번거롭고 장시간을 요한다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 구리판으로 성형가공법을 이용하여 공동기를 제작하고, 내부의 RF 표면에 수 ${\mu}m$ 두께의 Nb 코팅을 한 공동기를 개발하여 CERN의 LEP에 설치하여 실용화하였다. 이렇게 하여 소재비용을 포함한 초전도 공동기 제작, 표면처리 비용 절감은 만족할 만한 결과를 얻었다. 구리의 높은 열전도에 의한 고 가속전기장의 기대와 달리 가속전기장이 최고 약 7 MV/m 정도로 제한되었다. 그후 꾸준히 연구개발을 진행하여 현재 약 22 MV/m 까지 기록하고 있으나, 순수 Nb 공동기의 약 50 MV/m에 비하면 현저히 낮은 수준이다. 본 연구는 Nb 코팅법을 이용하여 Nb 코팅 초전도 공동기의 한계를 넓히기 위한 것이다. 본 발표는 "Sputtering 법에 의한 초전도 Nb coating 소재의 RF 한계 극복 연구"의 기초연구 결과를 보고하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.2105_2106
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• 2009

매트릭스형 초전도 한류기는 구조의 특성상 여러개의 초전도 소자가 삽입되게 되었다. 이러한 여러개의 초전도 소자들 중 어느 한 개가 열화되거나 고장이 발생했을때 한류 동작이 정상적으로 이루어지지 않는다면 안정성면에서 신뢰성을 얻기는 힘들 것이다. 따라서 본 논문에서는 직 병렬로 연결된 초전도 소자의 고장 소자의 위치에 따른 한류기의 동작특성을 비교 분석하였다. 삼상 매트릭스형 초전도 한류기의 trigger part와 current-limiting part의 초전도 소자 단선시 사고전류 제한 특성과 정상동작하는 초전도 소자의 전압특성을 비교 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2005.12a
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• pp.94-96
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• 2005

포항방사광가속기의 전자빔수명을 연장하기 위한 3차 하모닉 초전도 RF 공동기를 개발하고 있다. 저장링 빔물리 계산에 따르면 3차 하모닉 초전도 RF 공동기를 설치할 경우 점자빔의 수명이 약2.3배 증가하는 것으로 나타났다. 또 이 공동기를 설치할 경우 란다우 (Landau) 감쇄 (damping)에 의한 빔의 안정화도 개선되는 효과가 있다. 본 논문은 이것을 실현하기 위한 초전도 RF 공동기의 전자기장 분포와 고차원 전자장 계산을 통하여 최적의 공동기의 모양 결정과 설계 특성에 대한 것을 보고 하고자 한다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.21 no.5 s.101
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• pp.109-118
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• 2006

조셉슨 터널접합을 사용한 초전도 혼합기 또는 믹서(SIS mixer)와 매우 얇은 초전도박막을 이용한 초전도 혼합기(HEB mixer)는 초전도 현상에 있어서의 거시적 양자효과를 유발하는 강한 비선형성을 가지기 때문에, 종래의 전자파 검출기로는 구현이 어렵고 또한 극도로 낮은 잡음특성을 실현한다. 테라헤르츠(THz) 주파수 영역용 고감도검출기로서도 기대되는 질화니오븀(NbN) 박막을 사용한 SIS 혼합기와 HEB 혼합기의 개발현황과 연구결과에 대하여 소개하고자 한다. 그리고 최근에 많이 연구되고 있는 펨토초레이저와 고온초전도 상호작용을 이용한 테라헤르츠 연구결과도 소개한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.389_390
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• 2009

최근 KEPRI-LS산전이 공동 개발한 22.9kV급 초전도 한류기에 대하여 고창전력시험센터내에 22.9kV 실계통 선로를 구성하고 단락시험설비와 장기운전시험설비 그리고 이에 대한 초전도 한류기 및 전압, 전류상태등을 감시하는 모니터터링 시스템을 설치하였다. 초전도 한류기 실증시험설비의 구축은 초전도한류기가 상업운전 이전에 실계통에서의 운전 및 성능평가경험을 토대로 초전도한류기의 계통신뢰도를 높일 것이다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.24 no.1
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• pp.112-116
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• 2010

As one of the countermeasures to improve the recovery characteristics of the SFCL (superconducting fault current limiter), the method using the trigger of high-TC superconducting element (HTSC) when the quench in the HTSC element occurred was proposed. To confirm the suggested method, the control circuit to detect the quench occurrence of HTSC element in case of the fault occurrence was designed and the current limiting and recovery experiments of the SFCL using the designed control circuit were performed. Through the analysis for the experimental results, the points of both the open time and the closing time of a power switch comprising the control circuit could be adjusted by the resistance amplitude of a normal conducting current limiting resistor (CLR) and the recovery characteristics of the SFCL together with the current limiting operation could be confirmed to be improved by using the control circuit.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.2154-2155
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• 2011

국내의 전력계통은 송전거리가 짧고, 전력공급의 신뢰도 및 안정도 향상을 위해서 망상구조로 되어있다. 이러한 구조는 사고시 임피던스 저하로 인해 사고전류의 크기가 차단기 차단내력을 초과하게 된다. 또한 전력수요 증가로 인해 사고전류의 크기는 계속 증가하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 배전계통의 장비 및 대용량 보호 기기로의 교체나 모선 분리 등의 방법을 실시하고 있지만 평사시 계통에 미치는 영향과 손실 발생에 따른 효율저하, 대용량 차단기로의 교체에 따른 경제적인 문제를 수반하게 된다. 이러한 문제점을 효과적으로 해결하기 위해 초전도 한류기가 고안되었다. 본 연구에서는 변압기와 초전도 소자를 이용한 자속 결합형 초전도 한류기의 3상 사고전류제한 실험을 수행하였다. 자속 결합형 초전도 한류기는 평상시 정상 상태에서는 초전도 소자가 저항을 발생시키지 않고, 1, 2차 리액터에서 발생하는 자속은 서로 상쇄되어 전압이 유기되지 않음으로써 아무런 손실 없이 동작한다. 하지만 계통에서 사고가 발생하여 초전도 소자 임계 전류값 이상의 사고전류가 유입되면 초전도 소자가 ��치되어 저항을 발생하게 된다. 또한 병렬로 연결된 2차측 리액터에 사고 전류가 bypass되어 1, 2차 리액터에서 전압이 유기되고 이에 따라 안정적으로 사고전류를 제한하게 된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.2107_2108
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• 2009

초전도 한류기의 회복특성은 상전도 상테로 ��치된 초전도체가 다시 초전도 상태로 회복하는 시간을 나타내는 특성이다. 이러한 분석은 전력계통 내의 각종 시스템과의 보호협조를 결정하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 $1{\times}3$구조를 갖는 삼상 매트릭스형 초전도 한류기를 구성하여 3선 지락사고의 주기에 따른 초전도체의 회복특성을 분석 하였다. 사고 주기가 작아질수록 초전도체의 회복시간은 짧아진다는 것을 실험을 통해 확인하였다. 이는 사고 주기가 작을수록 초전도체가 받는 열에너지가 작아 회복시간도 작아진다는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.216-217
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• 2011

본 논문에서는 국내계통 발전단지에 초전도한류기를 적용하였을 때 과도안정도 향상효과를 검토하는 연구이다. 일반적으로 초전도한류기는 사고시 고장전류를 감소시키는 역할을 하지만, 발전단지 근처에 초전도한류기를 적용하였을 경우 사고시 안정도 측면에서도 효과적일 것으로 예상된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.782-783
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• 2011

국내의 전력수요는 지속적으로 성장 하고 있으며, 더불어 전력산업도 대용량화, 고밀도화하고 있고 전력계통의 규모가 커짐에 따라 고장전류도 증가하고 있기 때문에 이로 인한 사회적 경제적 파급도 점차 증대되고 있다. 또한 최근에는 친환경 및 고신뢰도의 전력계통을 갖추도록 사회적 요구가 증가하고 있다. 이에 정부와 한국전력공사는 친환경적인 초전도 케이블과 초전도 한류기라는 신기술을 전력계통에 적용하여 운전함으로써 녹색기술의 사회적 요구에 부응하고, 미래 전력산업을 선도하고자, 국내최초로 초전도 전력기기 실계통 적용을 위하여 이천 변전소 초전도 시범사업을 정부지원으로 한국전력이 주관하고 제작업체가 참여하는 방법으로 추진하고 있다. 성공적인 초전도 전력기기의 실계통 적용을 위해서는 초전도 전력기기에 대한 실계통 운영시스템이 반드시 필요한데, 본 논문에서는 이천변전소에서 설치 운영될 22.9kV 초전도케이블과 22.9kV 초전도한류기의 실계통 병입과 관련하여 국내전력계통에서 운영하고 있는 SCADA 시스템과 호환할 수 있도록 계통운영자 관점에서 설계한 국내최초 초전도기기 실계통 운영모니터링시스템을 소개하고자 한다.