• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.29-32
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• 2011

The thermal properties of insulation material are essential to develop a high-temperature superconducting (HTS) power cable to be operated at around liquid nitrogen temperature. Unlike metallic materials, nonmetallic materials have a high thermal resistance; therefore special attention needs to be paid to estimate heat flow correctly. Thus, we have developed a precise instrument for measuring the thermal conductivity of insulating materials over a temperature range from 40 K to near room temperature using a cryocooler. Firstly, the measurement of thermal conductivity for Teflon is carried out for accuracy confirmation. For a supplied heat flux, the temperature difference between warm and cold side is measured in steady state, from which the thermal conductivity of Teflon is calculated and compared with published result of NIST. In addition, the apparent thermal conductivity of Polypropylene laminated paper (PPLP) is presented and its temperature dependency is discussed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.379_380
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• 2009

고온 초전도 전력케이블은 기존 케이블에 비해 많은 전력을 공급할 수 있기 때문에 대용량 신규부하 밀집지역이나 노후 전력케이블 교체시 대용량 송전을 가능하게 하는 대안으로 관심이 많아지고 있다. 그러나 고온 초전도 케이블은 전기적인 특성이나 냉각시스템을 필요로 하는 등 기존 케이블과 다른 많은 특성을 가지고 있기 때문에 실계통에 투입하기 이전에 초전도 케이블의 신뢰성 검증 및 평가가 새롭게 검토해야할 사안들로 받아들여주고 있다. 이를 위해서는 국내외적으로 진행된 많은 고온 초전도 전력케이블에 시험 데이터 및 경험을 근거로 실계통에 적합한 새로운 신뢰성 평가방법을 제시되어야 한다. 본 논문에서는 국내외적으로 진행된 고온 초전도케이블의 신뢰성평가 방법을 검토하고 국내에서 개발중인 세계최고의 전압인 154kV 고온 초전도 전력케이블에 대한 신뢰성 평가방법을 제시하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.67-73
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• 2002

The development of high performance HTS wire is a key factor for various electrical applications of coils and cables. The purpose of this paper is to review and consider the main manufacturing technologies of HTS wire and its current status. A lot of efforts have been focused on the optimization of PIT parameters for Bi-2223/Ag wire. According to this, long Bi-2223 wires having Ic of 130 A were recently produced and their mass production has been underway in US. The current status performance of Bi-2223 wire is supposed to be used in power transmission cable because of its lower self-field property. Y-123 second generation conductor is extensively being developed throughout the world and many fabrication processes are competed with each other. 30 m-long Y-123 wire with Ic of 0.8 MA/$\textrm{cm}^2$ was recently fabricated using IBAD and PLD techniques in Japan. This result offers promise of scalable processing of practical multi-layer coated conductor.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.381_382
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• 2009

전력계통시스템에서 고효율 친환경 에너지 공급시스템 구축의 중요성이 크게 대두되면서 미래 전력계통시스템의 대안으로 초전도케이블이 제안되고 있으며, 이미 해외에서는 오래전부터 초전도케이블 연구개발을 수행하였으며 현재 실계통 적용 운전사례가 다수 있다. 국내에서도 2000년부터 본격적으로 초전도케이블에 대한 연구개발과 실증시험을 통하여 신뢰성 확보를 하였고 지금은 국내 실계통 적용 가능성을 확인하기 위한 배전급(22.9kV) 초전도케이블의 실계통 적용기술개발을 위한 연구과제가 KEPCO 주도로 LS전선이 참여하여 정부지원으로 착수하게 되었다. 본 논문에서는 대용량 친환경 초전도케이블의 실계통 적용을 위한 보호협조의 기술적 검토와 더불어 실계통에 적용하기 위한 기본적 설계 개념에 대하여 기술하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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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.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.651-659
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• 2016

Korea Institute of Machinery & Materials (KIMM) has developed a high efficient Stirling cryocooler with moving magnet linear compressor for precooling hydrogen liquefier and cooling high temperature superconductor (HTS) devices, such as superconductor cable and superconductor fault current limiters. Hydrogen liquefier and HTS electric devices require cryocooler with cooling capacity of hundred watts to kilowatts at 77 K. The compressor in the Stirling cryocooler uses opposed moving magnet linear motors to drive opposed pistons. High efficient Stirling cryocooler is designed by SAGE-software, manufactured and tested systematically. A cooling capacity of 1 kW at 77 K with an electric input power of 9.6 kW has been analyzed. But prototype test results of the Stirling cryocooler have the cooling capacity of 0.65 kW at 76.8 K with an electric input power of 8.1 kW. And then, 21.5% Carnot COP (Coefficient of performance) of the prototype Stirling cryocooler is achieved. The comparison analysis between SAGE-model and experimental results has shown the direction for further design optimization of the Stirling cryocooler.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2002년도 학술대회 논문집
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• pp.185-188
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• 2002

In the design of superconducting power equipments such as transformer, cable and fault current limit, knowledge of the dielectric behavior of both liquid and gaseous at very low temperatures is very importance. Especially, Electrical properties of liquid nitrogen($LN_{2}$) and gaseous nitrogen($GN_{2}$) have become of great interest again since the discovery of high temperature superconductors. However, many sources of $LN_{2}$and $GN_{2}$ problems in the test of pancake coil model arising form the deficiency of insulation data. Therefore, this paper describes the results of an experimental study on the ac breakdown voltage($V_{B}$) properties of $LN_2$ and Air under the electrode of simulated HTS pancake coil. The ac breakdown voltage of $GN_{2}$ have been measured by pancake coil-pancake coil gaps over the temperature range of 293 K to 77 K.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.497-498
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• 2011

초전도 케이블을 실계통에 연계한 계통이 운용되고 있으므로 인해 많은 계통 과도현상의 모델링이 필요하다. 초전도 전력기기의 특성을 고려한 계통영향 분석을 통해 향후 초전도 기기의 확대 보급을 위한 적용기술 기반 확보가 필요하다. 그래서 본 논문에서는 초전도케이블의 실계통 적용을 위해서 이천변전소에 시범 적용된 초전도케이블 계통을 대상으로 전력계통의 뇌격 침입에 의한 계통의 과전압 현상을 파악하기 위한 전력계통 모델링 및 계통모의를 실시하였다. 최근 낙뢰로 인한 전력계통의 고장율도 증대되고 이로 인한 피해도 증가되고 있어, 향후 실계통 적용될 초전도 전력기기에 대한 과전압 특성에 대한 기술적 분석은 반드시 요구되고 있다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.47-50
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• 2005

The AC loss is an important issue in the design of the high temperature superconductor (HTS) power cables, which consist of a number of lli 2223 tapes wound on a former. In the cables, the tapes have different critical currents intrinsically. And they are electrically connected to each other and current leads. These make loss measurements considerably complex, especially for short samples of laboratory size. In this work we have prepared a multi-tape conductor composed of Bi-2223 tapes. The at losses of the conductor have experimentally investigated. The loss tests indicate that the effect of tapes critical currents on AC loss measurement in the multi tape conductor is negligible only if currents in the tapes flow uniformly Moreover, the measured tosses of the conductor are in good agreement with the sum of the transport losses in the tapes. However, in the case of non-uniform current distributions, the measured AC losses considerably depend on the current distribution parameter of the positioning of a voltage lead. Thus special cautions should be needed for the measurement of the true AC losses in the short power cable samples.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.214-214
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• 2009

While critical properties of BSCCO wires rely considerably on grid direction upon BSCCO and have very complicated mechanism of generating a superconducting phase, making it difficult to improve properties of wires, YBCO thin-film wires which can be formed in a superconducting phase upon metal board through vapor deposition processing can get excellent direction and reduce manufacturing costs with more flexibility in improving critical properties; thus, they will be suitable for instrument application in the future. Contrary to BSCCO wires for which thick silver alloy covering materials should inevitably be used, moreover, YBCO thin-film wires have an advantage of making thickness and quality of covering materials different by usage. Such a property can be an important element to widen application of wires by presenting possibility of using thin-film wires as superconducting material for fault current limiter as well as for high power current application. In this study we intend to prepare YBCO thin-film wires with different stabilizer layers to analyze current application and current restriction properties by stabilizer layers on the basis of detailed researches on changes in current classification properties below critical value.