• Title/Summary/Keyword: 초전도 안정성

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Stability Against Heat Pulse for Bi-2223 HTS Pancake Coils with Different Ag/SC Ratio (은비가 다른 Bi-2223 고온초전도 팬케이크 코일의 히트펄스에 대하 안정성)

  • 장현만;오상수;하홍수;하동우;류강식;김상현
    • Progress in Superconductivity and Cryogenics
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    • v.1 no.2
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    • pp.43-48
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    • 1999
  • The normal zone propagation (NZP) velocity and V-I characteristics of two Bi-2223 pancake coils with different Ag/SC ratio were investigated based on the experimental results and broad resistive transition were obesved in two coils. The measured NZP velocity of coil was found to be faster due to increase of Ag/SC ratio, and agree well with calculated data from two dimensional heat balance equation.

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Stability analysis of high-temperature superconductor(Au/YBCO) film using one-dimensional FDM (1차원 FDM을 이용한 고온 초전도체(Au/YBCO) 박막의 안정성 해석)

  • 김진석;설승윤
    • Progress in Superconductivity and Cryogenics
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    • v.4 no.2
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    • pp.27-30
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    • 2002
  • One dimensional conduction equation is solved by finite difference method, to analyse the stability of Au/YBCO film deposited on a sapphire substrate. Joule heat is included in the case of current sharing state. The analysis shows the quench and recovery of superconductor depending on the amount of thermal disturbance release on the center surface of superconductor. The critical disturbance energies for different filling factor and operating current are calculated.

Dynamic Analysis of Wheel-Rail High Speed Train Propelled by Superconducting Linear Synchronous Motor (초전도 선형동기전동기 추진 휠-레일 고속열차의 동특성 분석)

  • Lee, Jin-Ho;Lee, Chang-Young;Jo, Jeong-Min;Han, Young-Jae
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.17 no.1
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    • pp.119-125
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    • 2016
  • This study examined the running dynamic characteristics of a hybrid type wheel-rail high speed train, in which the propulsion method of maglev is applied. A wheel-rail high speed train propelled by a superconducting linear synchronous motor (SC-LSM) is expected to be superior to a maglev train regarding economical and interoperable aspects, still having powerful thrust force as maglev. In this paper, regarding the two methods of applying the SC-LSM to an existing wheel-rail train, to investigate the influences of SC-LSM propulsion on the dynamic characteristics of wheel-rail high speed train, the dynamic model of train including interaction between the rotor and stator of SC-LSM is established. Through the simulation using the model, the influence of the interaction between the rotor and stator of SC-LSM on stability, ride comfort and the effect of guideway irregularity are investigated.

Study on the High Temperature Superconductor for applying resistive Superconducting Fault Current Limiter (저항형 초전도 한류기 적용을 위한 다양한 고온 초전도 선재의 특성 연구)

  • Na, Jin-Bae;Jang, Jae-Young;Hwang, Young-Jin;Kang, Hyoung-Ku;Ko, Tae-Kuk
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1013-1014
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    • 2011
  • 급격한 산업 발전으로 전려계통의 수요 증가가 꾸준히 증가하고 있으며, 2007년부터 2020년까지 매년 2.2%씩 증가할 것으로 예상된다. 전력계통의 증대로 고장전류의 크기도 더불어 증가하고 있으며 이는 기존의 차단의 부하 용량을 넘어서고 있다. 따라서 안정적이고 효율적인 고장전류 차단을 위해서 초전도 한류기의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 다양한 초전도 한류기 중에서 순수 저항형 초전도 한류기의 적용 가능한 2세대 고온 초전도 선재들의 특성을 파악하였다. 현재 상용화가 이루어지고 있는 2세대 고온 초전도 선재의 동작 온도에 따른 온도별 비저항, 임계전류, 교류 손실과 단위 길이당 인가 허영 전기장을 을 측정하였다. 상위 과정을 통해서 측정된 각 선재별 특성을 바탕으로 초전도 저항형 한류기에 적용 가능한 선재를 제안하고자 한다.

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Analysis Characteristic of $2{\times}3$ Three Phase Matrix-type SFCL by fault type in power system ($2{\times}3$ 구조의 삼상 매트릭스형 초전도 한류기의 고장 유형에 따른 동작특성 비교)

  • Jung, Byung-Ik;Cho, Yong-Sun;Choi, Hyo-Sang;Chung, Dong-Chul;Hwang, Jong-Sun
    • 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.

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핵융합용 초전도선재의 크롬도금기술

  • Park, Pyeong-Ryeol
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.32-32
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    • 2012
  • 화석연료의 남용으로 지구 온난화가 심화되어 환경과 생태계변화가 가속화되고 있고, 급속한 산업의 발달과 인류 삶의 질 향상에 따른 에너지 수요가 급증하고 있는 실정에 있으며, 일본 후쿠시마 원전사태로 원자력 에너지의 위험성으로 지구 인류환경은 심각한 국면을 맞이 하고 있어 대체 에너지의 하나로 핵융합 에너지 필요성이 증대되고 있다. 핵융합 에너지 연구 개발은 우리나라에서 KSTAR가 1997년부터 건설하기 시작하여 지난 2007년에 완공되어 지금 운용 중에 있고, 국제적으로 미국, EU, 러시아, 중국, 한국, 일본 인도가 참여하는 ITER 국제 공동프로젝트가 2004년에 건설을 시작하여 프랑스 카다라쉬에 실증 플란트를 건설 중에 있다. 이러한 핵융합 반응을 위해서는 10e-7이상의 높은 진공과 1억$^{\circ}C$ 이상에서 중수소와 삼중수소가 반응하여 발생하는 플라즈마를 제어 할 필요가 있으며, 초고온의 핵융합 플라즈마를 가두고 가동시키기 위해서는 약 12Tesla이상의 고자장 마그넷이 필요하다. 현재 ITER 실증 플란트에 사용되는 고자장 마그넷은 TF (Toroidal Field)코일과 CS (Central Field)코일에 Nb3Sn 초전도선재가 핵심부품으로 사용되고 있으며 ITER프로젝트에서는 약 850톤의 Nb3Sn 초전도선재가 사용될 전망이다. 그 중에서 일본 25%, EU, 러시아와 한국이 각각 20%, 중국7%, 미국8% 할당되어 참여국 대부분은 초전도선재를 전략적으로 공급하고 있다. 초전도 선재의 크롬도금은 1~2 마이크로미터 이하의 균일하고 얇은 도금 두께와 밀착성이 우수한 품질이 요구된다. 일반적으로 크롬도금은 산업현장에서 컨베이어 벨트 방식으로 장식이나, 내식성 및 내마모성의 특성을 필요로 할 때 사용되고 있으나, 선재에 크롬도금을 릴투릴(Reel to Reel) 방식으로 적용되는 경우는 세계적으로 아주 드물다. 핵융합 마그넷의 CICC(Conduct In Cable Conduit)도체를 만들기 위해서는 초전도선재를 이용, 3(Sc 2+OFC 1)$^*3^*5^*5^*6$형태로 연선과 케이블링을 하게 되며, 초전도 선재를 연선하고 케이블링을 할 때 크롬 도금층이 박리될 가능성이 있어 크롬도금 방법과 프로세스를 특별히 고안할 필요가 있다. ITER핵융합로 마그넷의 TF코일은 높이 14m, 폭 9m 최대자장 12Tesla, 최대전류 68kA, CICC도체 직경이 40mm로서 그 초전도 조관/도체 내부에 0.82mm 직경의 Nb3Sn 초전도 선재가 약 1350가닥으로 연선과 케이블링으로 구성되어 있다. ITER 핵융합 마그넷용 초전도 선재의 크롬도금은 마그넷 권선 후 Nb3Sn 초전도물질을 형성하기 위해서 $650^{\circ}C$에서 500시간 열처리를 실시하며 열처리 시 초전도 선재의 소선들 사이에 발생할 수 있는 소착을 방지하고, 초전도 선재에서 발생하는 AC loss를 감소시키며, Quench시 발생되는 열을 쉽게 확산시킴으로써, 초전도 마그넷의 열적 안정성(Thermal Stability) 향상과 필요에 따라서 소선간 통전울 가능하게 한다. 고려제강의 자회사인 케이에이티는 크롬도금 밀착성이 우수하고 도금두께 0.1마이크로 미터 이내 제어가 가능한 얇고 균일한 도금품질을 개발하여 한국형 핵융합 실험로인 KSTAR에 65톤 전량 공급하였고, 크롬 도금된 무산소동 선재 32톤과 초전도 선재 93톤을 전량 ITER 프로젝트에 공급하고 있으며, 2013년도 상반기에는 공급을 마무리할 예정이다.

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Study on Improvement of the Piezoelectric Properties of Acoustic Emission Sensor to be Used for Superconducting Application Systems (초전도 응용기기 안정성 진단을 위한 AE센서용 압전소자의 성능개선 연구)

  • Kim, K.J.;Kim, J.H.;Song, J.B.;Paik, J.H.;Jang, J.Y.;Ko, T.K.;Lee, H.G.
    • Progress in Superconductivity and Cryogenics
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    • v.12 no.3
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    • pp.44-48
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    • 2010
  • Acoustic emission (AE) signal from an HTS tape has a low signal to noise ratio, due to the large amount of noise caused by the boiling of the liquid cryogen or mechanical vibration from the cryo-cooler. In an attempt to improve the sensitivity of the AE sensor, $Pb(Zr_{0.54}Ti_{0.46})O_3$ + 0.2 wt% $Cr_2O_3$ + 1.0 wt.% $Nb_2O_5$ ceramics sintered at $1200^{\circ}C$ was synthesized. In addition, the resonance ($f_r$) and anti-resonance frequencies ($f_a$) were measured using the specimens with various thicknesses (1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 mm). According to the test results, large AE signals with high frequencies were obtained from the AE sensor fabricated using a piezoelectric disc with a thinner thickness.

The Simulated Cooling Capacity Overload Test of HTS Cable Cooling System for Power Facility (전력설비용 초전도케이블 냉각시스템의 냉각용량 과부하 모의시험)

  • Sohn, S.H.;Lim, J.H.;Choi, H.O.;Yang, H.S.;Cheon, J.H.;Kim, D.L.;Sung, T.S.;Hwang, S.D.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.169-171
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    • 2008
  • 초전도케이블의 기술적 경제적 타당성에 대한 논의가 계속 진행되고 있는 가운데 이를 검증하기 위한 실계통 시험이 미국, 중국 및 일본을 포함한 주요 선진국들에서 이루어지고 있다. (1) 대용량 송전 및 절연성능 측면에서 장점을 가지고 있는 초전도케이블이 실제계통에서 적용한 예가 지금까지 많지 않은 이유는 막대한 초기투자 비용과 함께 신기술 도입에 따른 기술적 신뢰성 확보를 꼽을 수 있다. 특히 케이블 자체의 전기적 특성과 함께 냉각시스템의 신뢰성은 초전도케이블 기술의 상용화를 위해서 반드시 확보되어야 하며 냉각시스템의 고효율와 함께 장기운전에 따른 냉각시스템의 안정성 및 기기적 특징들이 우선적으로 파악되어야 할 것이다. 본 논문에서는 냉각시스템의 신뢰성을 검증하기 위한 실험의 일환으로 전류와 냉각시스템에 내장되어 있는 히터를 이용하여 열부하를 동시에 인가, 냉각시스템의 냉각용량 과부하 상태를 모의하여 냉각시스템의 반응성을 평가하였다.

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Superconducting Phase Formation and Properties in the Bi-Sr-Ca-Cu-O System (Bi-Sr-Ca-Cu-O 계에서 초전도체 상형성 및 특성)

  • Nam, Gung-Chan;Lee, Sang-Yun
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.6
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    • pp.543-554
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    • 1996
  • Bi-Sr-Ca-Cu-O 계에서 상형성에 관해 연구하였다. 임계온도가 80K인 초전도체는 Bi-Sr-Ca-Cu의 몰비율이 2:2:1:2의 성분으로부터 solid state synthesis의 방법으로 합성하였다. 이때 이상에 대한 x-ray diffraction pattern은 모두 색인하였다. 2:2:1를 기본으로한 solid solution의 형성을 Bi2Sr2-xCa1+yCu2O8+$\delta$으로 단일상(single phase)을 형성하고 있으며, 이때 x와 y의 범위는 0

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