• 한국세라믹학회지
• /
• 제40권6호
• /
• pp.530-538
• /
• 2003

110 K 상의 산화물 고온초전도체를 B $i_{1.84}$P $b_{0.34}$S $r_{1.91}$C $a_{2.03}$C $u_{3.06}$ $O_{10+}$$\delta$의 출발조성비로 고상반응법에 의해 합성하였다. 합성된 Bi계 110 K 상의 산화물 고온초전도 물질을 다시 분말 상태로 만든 후, MgO 금속산화물 분말을 5~50 wt%의 각 비율로 혼합하였다. MgO 금속산화물 분말이 혼합된 시편들을 820~86$0^{\circ}C$로 24시간동안 최종 소결시켰다. 그 후, 각 시편들에 대하여 x-선, $T_{c}$, SEM 등을 측정하여 MgO 금속산화물 혼합량에 대한 초전도특성 및 표면의 입자 크기 변화 등에 대한 조사를 진행하였다. MgO 금속산화물의 혼합량이 증가됨에 따라 MgO 관련 피크들의 강도 및 2212 상들의 피크들의 비율은 증가되었고, 시편 내 2223 상의 비율은 감소하고 2212상의 비율은 증가되었다.다.은 증가되었다.다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.38-43
• /
• 2020

This paper presents comparative research on characteristics of air-cored and iron-cored high-temperature superconductor (HTS) field winding synchronous motors. The 100 kW air-cored model is designed analytically by Spatial Harmonic Method, and based on this model, the iron-cored model having the same output power is designed for comparison. Due to the substantial difference of permeability property between air and iron-core, there is a difference of magnetic field magnitude and angle with respect to the HTS tape c-axis, resulting in a different critical current of the field winding considering the anisotropic property of HTS tape. For a detailed comparison between two models, the following key motor characteristics are calculated through the Finite Element Method (FEM) simulation: 1) critical current; 2) HTS wire length; and 3) torque characteristics. From the simulation results, it can be confirmed that the critical current value of the iron-cored model increases by 33 %. Also, in the case of the superconducting wire consumption, those of the iron-cored and air-cored models are 95.3 m and 815.6 m, respectively. So the wire usage can be reduced to about 88 % by using iron core. However, in terms of torque characteristics, the torque ripple of the iron-cored model is about twice as large as that of the air-cored model, which may be a disadvantage on vibration and acoustic noise.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.52-56
• /
• 2011

The ongoing Superconducting Fault Current Limiter(SFCL) development mainly has focused on the application of commercializaton and power system through combining with normal-conducting device, moving away from current-limiting method, which is solely dependant on the existing superconductor. Compared to the structural development above, on the other hand, the research on applying superconducting current-limiting element to SFCL, the heart of SFCL, still has a lot left to do, apart form traditional resistive type SFCL. In this study, we looked into the current limiting characteristic of SFCL using core and coil. YBCO coated conductor with stainless steel stabilizer layer was verified by the excellent of current-limiting element of the resistive type SFCL that has a high Jc and index as well as being superior in mechanical property. Also, we study temperature characteristics and resistance characteristics, max voltage, response time and current-limiting ability that can be an indicator as current-limiting element while applying to superconducting current-limiting element caused by variation of winding direction, winding ratio of SFCL using core and coil.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제35권2호
• /
• pp.137-144
• /
• 1998

고온초전도체 61심 Bi-2223 선재간의 초전도 접합부위를 화학적 부식 및 열적· 기계적 반복 공정에 의하여 제조하였다. 초전도 선재 테이프의 은 피복재 한쪽 표면을 초전도체와 반응하지 않는 부식액(NH4OH:H2O2=1:1)으로 화학적으로 제거한 다음, 두 시편을 일출가압 성형하여 접합시편을 제조하였고 일련의 서로 다른 열적· 기계적 처리를 거쳐 접합부의 물성 및 미세구조를 분석하였다. 접합부를 따라 임계전류(Ic) 변화와 전류전압 곡선의 특성을 측정하기 위하여 여러 단자를 접합부 주위에 설치하여 부위별 I~V 특성을 측정한 결과 단심선재에 비하여 다심선재에서 선재 전체의 통전 능력을 좌우하는 천이구간의 임계전류값이 높았다. 그러나 단심에 비해 다심선재는 천이급속도를 나타내는 n값이 다심선재내 각각의 초전도 core들의 상호작용에 의하여 낮은 값을 나타내었다. 접합부의 임계전류 통전성은 반복적인 가압성형 공정과 서냉반응 열처리 공정에 의하여 향상되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
• /
• pp.1120-1121
• /
• 2015

대용량 SMES(Superconducting Magnetic Energy Storage)를 제작하기 위해서는 높은 자장특성을 가고 있는 2세대 HTS(High-Temperature Superconductor) 선재를 사용하는 것이 효율적이다. SMES의 에너지밀도를 높이기 위해서는 선재에 많은 전류를 흘려야 하는데, 수직자기장이 커지면 임계전류가 작아지는 2세대 HTS 선재의 특성상 토로이드형태의 SMES가 유리하다. SMES를 설계하기 전에 선재의 사용량을 줄이고 체적을 줄이기 위해서 정확한 설계와 평가가 필요하다. 유한요소법을 사용한 상용프로그램을 이용하여 쉽게 해석할 수 있으나 토로이드 형태의 SMES는 대칭성의 문제로 3차원 해석을 해야만 한다. 그러나 2차원 해석에 비해 여러 가지 제약조건이 따르며 해석 시간이 많이 소요된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 분석적이고 통계적으로 고온 초전도 코일에서 작용하는 최대 수직자장을 결정하는데 이해하기 쉽고 효율적으로 계산하는 방법을 제시했다. 본 논문에서는 싱글펜케이크코일의 크기에 따른 최대 자장값을 계산하였고 싱글펜케이크코일이 토로이드형태로 배치된 토로이드 모델에서 주변코일이 싱글펜케이크코일의 미드포인트에 미치는 자장값을 계산하여 두 계산값을 합하는 방식으로 최대 자기장을 계산하였다. 이 방법은 현저한 시간단축과 효율적인 설계를 할 수 있는 새로운 계산 방법으로 기존 FEM을 사용해 걸리는 시간에 비해 1/1000정도의 시간단축을 할 수 있었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.44-48
• /
• 2017

Current lead is a device that connects the power supply and superconducting magnets. High temperature superconductor (HTS) has lower thermal conductivity and higher current density than normal metal. For these reasons, the heat load can be reduced by replacing the normal metal of the current lead with the HTS. Conventional HTS current lead has same cross-sectional area in the axial direction. However, this is over-designed at the cold-end (4.2 K) in terms of current. The heat load can be reduced by reducing this part because the heat load is proportional to the cross-sectional area. Therefore, in this paper, heat load was calculated from the heat diffusion equation of HTS current leads with uniform and non-uniform cross-sectional areas. The cross-sectional area of the warm-end (65K) is designed considering burnout time when cooling system failure occurs. In cold-end, Joule heat and heat load due to current conduction occurs at the same time, so the cross-sectional area where the sum of the two heat is minimum is obtained. As a result of simulation, current leads for KSTAR TF coils with uniform and non-uniform cross-sectional areas were designed, and it was confirmed that the non-uniform cross-sectional areas could further reduce the heat load.

• 한국결정학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.147-155
• /
• 1996

할로겐 램프를 열원으로 이용하는 결정성장장치인 부유대역융로를 제작하여 고온초전도체 Bi2Sr2CaCu2O8의 성장에 이용하였다. 제작된 결정성장장치는 할로겐 램프를 초점에 위치시키기 위한 holder unit, 1kW의 할로겐 램프로서 최대 1800℃까지 사용이 가능한 image furnace, 냉각장치, 원료 물질을 공급하는 feeding unit, 성장된 단결정을 인상하는 pulling unit, 그리고 2mm/hr - 40mm/hr의 속도로 상하 이동 및 15rpm -120rpm의 회전이 가능한 제어부 등으로 구성되었다. 300W의 할로겐 램프를 이용하여 Bi2Sr2CaCu2O8 fiber를 성장시켰으며 성장된 fiber는 XRD, SEM, EDS 등으로 분석하였다. 성장조건은 공기분위기에서 성장속도 3∼4mm/hr, 상·하부축 회전속도 20∼25 rpm이었으며 성장된 fiber는 Bi2Sr2CaCu2O8 기지 내에 (Sr,Ca)CuO2 및 (Sr,Ca)2CuO3의 2차상을 포함하고 있었다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제43권11호
• /
• pp.715-723
• /
• 2006

Perovskite oxide materials are very important for the electronics industry, because they exhibit promising properties. With an interest in the obvious applications, significant effort has been invested in the growth of highly crystalline epitaxial perovskite oxide thin films in our laboratory. And the desired structure of films was formed to achieve excellent properties. $Y_1Ba_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) superconducting thin films were simultaneously deposited on both sides of 3 inch wafer by inverted cylindrical sputtering. Values of microwave surface resistance R$_2$ (75 K, 145 GHz, 0 T) smaller than 100 m$\Omega$ were reached over the whole area of YBCO thin films by pre-seeded a self-template layer. For implementation of voltage tunable high-quality varactor, A tri-layer structured SrTiO$_3$ (STO) thin films with different tetragonal distortion degree was prepared in order to simultaneously achieve a large relative capacitance change and a small dielectric loss. Highly a-axis textured $Ba_{0.65}Sr_{0.35}TiO_3$ (BST65/35) thin films was grown on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate for monolithic bolometers by introducing $Ba_{0.65}Sr_{0.35}RuO_3$ (BSR65/35) thin films as buffer layer. With the buffer layer, the leakage current density of BST65/35 thin films were greatly reduced, and the pyroelectric coefficient of $7.6\times10_{-7}$ C $cm^{-2}$ $K^{-1}$ was achieved at 6 V/$\mu$m bias and room temperature.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제24권9B호
• /
• pp.1668-1675
• /
• 1999

본 논문에서는 위성통신용 멀티플렉서에 사용 가능한 협대역 대역통과 여파기를 설계하기 위해 협대역 특성을 가지며 삽입 손실 및 소자의 크기를 최소화시킬 수 있는 고온 초전도체를 이용하여 hairpin-line 및 hybrid hairpin-line/parallel-coupled-line 여파기를 설계하고 실험을 통해 그 특성을 고찰하였다. Hairpin-line만으로 설계된 대역통과 여파기는 surface wave에 의한 spurious mode가 발생한다는 단점이 있지만 본 논문에서 제안된 hybrid hairpin-line/parallel-coupled-line 여파기를 사용하여 spurious mode를 줄일 수 있다. 동작 주파수가 14.25 GHz인 협대역 대역통과 여파기는 고온 초전도체를 이용하여 동일한 3극에서 일반금속 마이크로스트립 여파기보다 더 좋은 1%미만의 협대역과 3 dB이상 적은 삽입손실을 갖도록 하였으며 따라서 같은 성능을 보이고자 할 때 그 크기를 최소화시킬 수 있도록 설계하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
• /
• pp.243-244
• /
• 2006

As an preliminary study for the quench protection of high temperature superconducting (HTS) cable using superconducting fault current limiter (SFCL), experimental research was carried out. The test circuit was composed of Bi-2223/Ag HTS tape and a SFCL made of YBCO thin films. In the normal state, the applied current of 56 A, which was critical current of HTS tape, could be flown through the circuit without resistive loss. Increasing the currents, the quench development of both materials was investigated from the voltage signal acquired from the resistance of the quenched superconductor. Up to around 10 times of the critical current was applied to the HTS tape and the current limiting characteristics of SFCL were investigated. In addition, for the finding out the optimal operating condition of SFCL such as the numbers of elements, a shunt resistor was applied to the SFCL and quench characteristics were analyzed as well.