• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 1999년도 제1회 학술대회논문집(KIASC 1st conference 99)
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• pp.69-72
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• 1999

During the fast current and field ramp up experiment with CICC (Cable-In-Conduit Conductor) non-insulated 3 strand superconducting magnet, the unbalanced current distribution associated with the loop current has been obtained directly from the shunt resistor voltage data. To explain the generation of the loop current during the current ramp up, the steady-state three strand loop current model was proposed. This model gives an explanation for the relation between the loop current and the relation between the loop current and the twist geometry of the strands. According to this model, the twist geometry of the strand has significant influence on the generation of the loop current especially in the large superconducting magnet.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권2호
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• pp.227-234
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• 2002

Large superconducting magnets such as ITER (International Thermonuclear Experimental Research) or KSTAR (Korean Superconducting Tokamak Advanced Research) magnet system adopted a cable-in-conduit conductor (CICC) using a forced-flow cooling system. Main optimization criteria for the conductor design of superconducting magnet system are stability margin and CICC cooling requirements. A zero-dimensional method is applied for the calculation of stability and the conductor optimization. In order to increase conductor performance, three different strands, ITER HP-I and HP-II, and KSTAR HP-Ⅲ, are tested. The strand characteristics of KSTAR HP-Ⅲ are measured in the Samsung's PPMS and Jc measurement system, and applied for this study. Also, the strand diameters, 0.81 mm and 0.78 mm are considered for this study, due to design change. Based on this result, the proposed configuration of CICC has been fabricated.

• Progress in Superconductivity
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• 제8권2호
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• pp.193-201
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• 2007

Since the margins for the minimum quench energy and for the operating current in the superconducting magnet determine the operating regime of the magnet, a thermal stability analysis for the KSTAR superconducting magnet system is performed using 1-D Gandalf code. The result shows that the minimum quench energy is about 500 mJ/cc and the operating current margin is about 70 %. These values are larger than those of the KSTAR design criteria and the KSTAR superconducting magnet system can be operated stably under various experimental environments.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.129-134
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• 2011

일상생활에 필요한 전력공급을 제공받기 위해서는 한전 책임분기점 전주에서 전기실 수변전설비까지 시공방법을 설계도면을 숙지하고 현장작업 조건을 충분히 파악하여 한전 한전책임분계점 위치를 한전측과 협의하여 결정하고 전주에 책임분계점(수전점)의 지중케이블 입상주을 설치하고 옥외관로터파기 및 맨홀을 설치하며 파상형경질폴리에틸렌 전선관(125C) 및 CNCV-W특고케이블을 포설하고 전기실 수배전반설치까지의 공사과정을 면밀히 분석 검토하여 시공한다. 공동주택 전력계통의 핵심적인 부분인 한전 책임분계점에서 부터 옥외관로공사, 특고압지중전선로 및 수배전반설치까지 실제 현장에서 직접 시공한 내용을 기초로 하여 공동주택의 특고압인입공사 및 수배전반 설치에 대한 시공방법의 내용을 제시 하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.7-18
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• 2022

European efforts to design superconducting conductors for a future tokamak have involved Nb₃Sn cable-in-conduit conductor (CICC). Nb₃Sn coils which undergo heat treatment to activate the Nb₃Sn material are mostly produced through the wind-then-react route. However, some Nb₃Sn coils have been proposed with CICCs of the react-then-wind route. The latter CICCs are physically constrained due to handling limitations which if not adhered to will result in irrecoverable damage to the Nb₃Sn cable inside, nullifying any performance advantage. A group at the Swiss Plasma Center has proposed such CICC designs, constructing samples and testing them for performance. The characteristics and performance of these react & wind (R&W) CICCs are compared with the more common wind & react (W&R) CICCs, and it is found that the R&W designs show more extreme characteristics than typical W&R Nb₃Sn CICCs for some parameters that are known to influence CICC performance. Where the R&W CICCs extend the range of those parameters, they also continue trends formed by the W&R CICCs with the parameters. The main observation, however, is that although the current sharing temperature performances of the R&W samples are above the average of the W&R samples they were compared to, they are not the highest. A similar observation applies to a cost comparison of the superconducting material where the R&W CICCs are found to be relatively cheap but not the cheapest. Given these results, clear practical advantages to the R&W CICC design is not evident.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.298-300
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• 2003

The KSTAR superconducting magnet system consists of 16 TF (Toroidal Field) and 14 PF (Poloidal Field) coils. Both of the TF and PF coil system use internally-cooled Cable-In-Conduit Conductors (CICC). The major achievement in KSTAR magnet system development includes the development of CICC, the development of a full size TF model coil, the development of a background magnetic field generation coil system, the construction of a large scale superconducting magnet. TF and PF coils are in the stage of the fabrication for the KSTAR completion in the year 2005.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.24-27
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• 2012

The superconducting coil system is one of the most important components in Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR), which has been operated since 2008. $Nb_3Sn$ and NbTi superconductors are being used for cable-in-conduit conductors (CICCs) of the KSTAR toroidal field (TF) and poloidal field (PF) coils. The CICCs are cooled by forced-flow supercritical helium about 4.5 K. The temperature, pressure and mass flow rate of the supercritical helium in the CICCs are interacting with each other during the operation of the coils. The complicate behaviors of the supercritical helium have an effect on the operation and the efficiency of the helium refrigeration system (HRS) by means of, for instance, pressure drop. The hydraulic characteristics of the supercritical helium have been monitored while the TF coils have stably achieved the full current of 35 kA. In other hands, the PF coils have been operated with various pulsed or bipolar mode, so the drastic changes happen in view of hydraulics. The heat load including AC loss on the coils has been analyzed according to the measurement. These activities are important to estimate the temperature margin in various PF operation conditions. In this paper, the latest hydraulic behaviors of PF coils during KSTAR operation are presented.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.560-565
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• 2005

본 논문은 8각 아웃렛 박스 제조용 수동 금형을 2벌의 금형으로 자동화한 것에 관한 연구이다. 8각 아웃렛 박스는 건축물의 전선관용 스위치 박스 또는 배선 연결용 박스이다. 이 박스를 제조 할 때는 제 1차 프레스에서 성형하고 제 2-6차 프레스로 8각 아웃렛 박스의 4측면 가공과 벤딩을 하게 되므로 프레스 6대, 금형 6벌, 작업자 7명을 필요로 한다. 이 때문에 인건비 과다발생, 생산속도 저조, 불량률 $10\%$ 이상 발생, 제조원가 상승의 요인이 되고 있으며, 프레스의 굉음과 진동 및 안전사고의 위험 등으로 작업자들이 직무를 기피하고 있다. 이러한 현상을 없애기 위해 금형 5벌을 1벌의 금형에 통합시킨 캠금형 개발과 자동이송장치를 개발하였다. 그 결과 프레스 2대와 금형 2벌로 무인화 작업을 할 수 있게 되어 직무기피요인을 해소하게 되고 제조원가 절감효과를 얻게 되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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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.