• 제목/요약/키워드: Semi-conductive compound

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Effect of CNTs on Electrical Properties and Thermal Expansion of Semi-conductive Compounds for EHV Power Cables

  • Jae-Gyu Han;Jae-Shik Lee;Dong-Hak Kim
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제36권6호
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    • pp.603-608
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    • 2023
  • Carbon black with high purity and excellent conductivity is used as a conductive filler in the semiconductive compound for EHV (Extra High Voltage) power cables of 345 kV or higher. When carbon black and CNT (carbon nanotube) are applied together as a conductive filler of a semiconductive compound, stable electrical properties of the semiconductive compound can be maintained even though the amount of conductive filler is significantly reduced. In EHV power cables, since the semi-conductive layer is close to the conductor, stable electrical characteristics are required even under high-temperature conditions caused by heat generated from the conductor. In this study, the theoretical principle that a semiconductive compound applied with carbon black and CNT can maintain excellent electrical properties even under high-temperature conditions was studied. Basically, the conductive fillers dispersed in the matrix form an electrical network. The base polymer and the matrix of the composite, expands by heat under high temperature conditions. Because of this, the electrical network connected by the conductive fillers is weakened. In particular, since the conductive filler has high thermal conductivity, the semiconductive compound causes more thermal expansion. Therefore, the effect of CNT as a conductive filler on the thermal conductivity, thermal expansion coefficient, and volume resistivity of the semiconductive compound was studied. From this result, thermal expansion and composition of the electrical network under high temperature conditions are explained.

반도전 재료의 열적 특성에 대한 연구 (Thermal Analysis of Semiconductive Materials)

  • 남진호;김웅;나연화
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.223-223
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    • 2007
  • Thermal and mechanical properties were investigated in several semi-conductive materials which is composed of carbon black and polymer. EVA, EEA, and EBA is normally used for matrix polymer and normally acetylene black and furnace black is used. Isothermal thermo gravimetric analysis is done as a function of atmosphere and temperature. In nitrogen atmosphere semicon compound was slowly degradaded but in ambient condition degradaded fast. So in the cable manufacturing, atmosphere and materials are very important.

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도체 수밀형 전력케이블의 가교잔사 가스에 의한 직선접속재 부풀음 현상 방지 대책 (The solution for preventing the expansion of cable joint caused by methane($CH_4$) gas to Water proof type of power cable)

  • 김종원;이기수;백흠수;최봉남;박희철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2020-2022
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    • 2000
  • The cross-linked polyethylene(herein after XLPE) insulated power cable emit the methane($CH_4$)gas in the course of chemical cross-linking process. The general stranded conductor easily discharge this methane gas through the gap of each stranded wires. But the special stranded conductor that filled with semi-conducting rubber compound to prevent water penetration which is applied to water proof type of cable(22.9kV CN/CV-W), disturb the methane gas emission. The pre-mold type cable joint shall be expanded gradually by emit of gas left in XLPE insulation. For example, sometimes the corona problem outbreak on a new power distribution line, resulted from the gap between the sleeve and semi-conductive layer of cable joint. If above mentioned problem especially happened on the way of operating. We have to shut down the line and try to discharge the methane gas in cable joint. In this point, we would like to explain the mechanism of methane gas & cable joint and our test result briefly. At last, we are pleased to introduce the solution for preventing reoccurrence of this problem.

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비파괴 검사 분야의 방사성 동위원소 위치추적을 위한 반도체 화합물의 적용 가능성 연구 (The Study on Applicability of Semi-conductive Compound for Radioactive Source Tracing Dosimeter in NDT Field)

  • 신요한;한무재;정재훈;김교태;허예지;이득희;조흥래;박성광
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.39-44
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    • 2019
  • Co-60 및 Ir-192 등의 방사성 동위원소가 비파괴 검사(Non-Destructive Test; NDT) 등의 분야에서 널리 쓰임에 따라 방사선 안전관리가 매우 중요시되고 있다. 본 연구에서는 요오드화수은(Mercury(II) Iodide; $HgI_2$)의 선원추적 시스템 적용 가능성을 평가하였다. $HgI_2$로 제작된 Unit cell 센서의 신뢰도 검증을 위한 전기적 특성평가를 수행한 후, 방사선에 대한 센서의 위치의존성을 분석하고, Planning system의 선량 분포와 비교하였다. 평가결과, R-sq>0.99 이상의 선형성과 CV<0.015 이하의 재현성을 보이며 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 또한, 위치의존성 평가에서는 센서의 isocenter에서 최댓값이 측정되었으며, 거리에 따라 점진적 감소를 나타냈다. 그러나 Planning system 상의 선량 분포 데이터와는 최대 30%의 차이를 보였는데, 센서는 단일지점으로부터 데이터를 수집하는 Planning system과 달리 면적으로부터 수집하기 때문으로 사료된다.

모듈라 치합형 동방향회전 이축 스크류식 압출기를 이용한 폐 XLPE의 재활용 (Recycling of Waste XLPE Using a Modular Intermeshing Co-Rotating Twin Screw Extruder)

  • 방대석;오수석;이종근
    • Elastomers and Composites
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    • 제39권2호
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    • pp.131-141
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    • 2004
  • 본 연구에서는 폐기되는 고전압용 전선으로부터 얻어질 수 있는 XLPE(crosslinked polyethylene)의 재활용에 관하여 고찰하였다. XLPE 스크랩 및 폐기물의 분쇄를 위해 약 $100{\mu}m$ 이하부터 약 $1000{\mu}m$까지 입자크기의 조절이 가능한 두 종류의 분쇄기를 사용하였다. 모듈라 치합형 동방향회전 이축 스크류식 압출기(modular intermeshing co-rotating twin screw extruder)를 이용하여 폐 XLPE의 조성, 폐 XLPE의 입자크기 및 종류, 스크류 조합, 매트릭스 수지의 종류(LDPE, HDPE, PP, PS) 조건을 변화시키면서 배합물을 제조하고 그들의 기계적 및 유변학적 특성과 파단면을 조사하였다. 일반적으로 내외 전도층을 포함한 폐 XLPE 배합물의 충격강도는 내외 전도층을 제외한 배합물보다 충격강도가 작은 것으로 나타났다. 또한, XLPE의 함량이 증가하고 입자크기가 작아 질수록 배합물의 충격강도가 증가하였다. 특히, LDPF의 경우 XLPE를 약 80 wt%까지 충전하여도 정상조건의 압출공정이 가능하였다. 스크류조합에 따른 배합물의 충격강도는 니딩디스크 블록(kneading disc block)의 수가 많을수록 높은 값을 나타내었다. 전체적으로 XLPE의 양이 증가할수록 배합물의 용융점도가 증가하였으나, 압출 전단속도 범위에서 shear thinning 경향을 나타내었다. 폐 XLPE를 범용 고분자수지와 혼합할 경우, LDPE, HDPE, PP 및 PS 모든 배합물에서 충격강도가 증가하였다. 특히, PS/XLPE 배합물의 경우에는 충격강도가 2 배정도 향상되는 효과를 보여주었다.

전자선 치료의 선량 측정 QA를 위한 PbI2 선량계 적용 연구 (A Study on the Application of PbI2 Dosimetry for QA in the Electron Beam Therapy)

  • 양승우;한무재;정재훈;최윤선;조흥래;박성광
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.517-522
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    • 2020
  • 전자선은 선량분포에 영향을 주는 인자가 많아 동일 설정이라도 사용 장비마다 그 특성을 파악하여 방사선 치료에 이용해야 하며, 체내 구조물에 영향이 민감하여 종양에 균일한 선량분포를 조사하기가 까다롭다. 본 연구에서는 광도전체인 PbI2를 사용하여 선량계를 제작하였고, 선형가속기에서 6, 9, 12 MeV 전자선에 대한 전기적 특성을 분석하였다. 재현성 평가결과, RSD는 6, 9, 12 MeV 에너지에서 각각 1.1215%, 1.0160%, 0.5137%로 나타나 출력 신호가 안정적인 것을 나타내었다. 선형성 평가결과, 직선형 추세선의 신뢰도 지표 R2값은 6, 9, 12 MeV에서 각각 0.9999, 0.9999, 0.9994로 나타나 선량이 증가함에 따라 PbI2에 출력 신호가 비례한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 PbI2 선량계는 전자선 측정 적용가능성이 매우 높은 것으로 판단되며, 광도전체 물질을 통한 전자선 선량계의 기초연구로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

전자선 치료 분야의 선량 측정을 위한 반도체 화합물의 적용가능성 연구 (Study on the Applicability of Semiconductor Compounds for Dose Measurement in Electron Beam Treatment)

  • 양승우;한무재;신요한;정재훈;최윤선;조흥래;박성광
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-6
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    • 2020
  • 본 연구에서는 전자선 치료에서 전자선 선량 측정 시 교차교정이 필요한 기존 평행평판형이온함을 대체하고자 하였다. 광도전성 반도체 화합물 HgI2를 사용하여 선량계로 제작하였으며, 선형가속기에서 6, 9, 12 MeV 전자선에 대한 HgI2 선량계의 특성을 분석하였다. 그리고 기존 선량계와의 대체가능성과 전자선 선량계로서의 적용 가능성을 평가하고 전자선 선량계 개발의 기초연구로써 활용하고자 하였다. 재현성 평가결과, RSD는 6, 9, 12 MeV 에너지에서 각각 0.4246%, 0.5054%, 0.8640%로 나타나 출력 신호가 안정적인 것을 나타내었다. 선형성 평가결과, 직선형 추세선의 신뢰도 지표 R2값은 6 MeV에서 0.9999, 9 MeV에서 0.9996, 12 MeV에서 0.9997로 나타나 선량이 증가함에 따라 HgI2에 출력 신호가 비례한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 HgI2 선량계는 전자선 측정 적용가능성이 매우 높은 것으로 판단되며, 전자선 검출에 대한 기초연구로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.