• 제목/요약/키워드: superconducting material

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IBAD-MgO 기판을 이용한 GdBCO 초전도 박막선재의 제조 (Fabrication of GdBCO Coated conductor using IBAD-MgO substrate)

  • 하홍수;이정훈;오재근;고락길;김호섭;하동우;오상수;김호겸;양주생;정승욱;문승현;박찬;유상임;염도준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.44-44
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    • 2008
  • GdBCO coated conductor have been fabricated using reactive co-evaporation. The batch type co-deposition system was specially designed and was named EDDC (evaporation using drum in dual chamber) that is possible to deposit superconducting layer with optimum composition ratio of materials at temperature over $700^{\circ}C$ and several mTorr of oxygen. The IBAD-MgO substrate with the architecture of LaMnO3(LMO)/IBAD-MgO/Hastelloy was used for coated conductor. In this study, GdBCO superconducting layer was deposited on IBAD-MgO substrate at optimal oxygen partial pressure (pO2) and deposition temperature. After fabrication of GdBCO coated conductor, critical current density was measured by 4-probe method. Surface morphology and texture of GdBCO coated conductors were analyzed by the SEM and XRD, respectively.

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초전도 HGMS 자기분리에 의한 제지폐수의 정수처리 (Purification of Paper Factory's Wastewater by Superconducting HGMS)

  • 하동우;김태형;백승규;오상수;하홍수;고락길;김호섭;김영훈
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.41-41
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    • 2008
  • 제지산업은 다량의 용수를 사용하면서 또한 많은 양의 폐수를 배출하고 있다. 기존의 폐수처리 공정에서는 침전처리를 위한 큰 저수조와 오랜 침강 시간이 요구되어 제한된 공장 내에서의 처리에 어려움이 많다. 이러한 기존 기술의 문제점을 보완하면서도 새로운 고도처리가 가능한 초전도 마그네트를 이용한 자기분리 기술을 적용하고자 하였다. 자기문리의 기본 원리는 강력한 자기력에 의하여 액체에 포함된 자성입자를 분리해내는 것으로 자성입자들이 자계의 힘에 의하여 잡아당겨지고 포획됨으로서 제거되는 것이다. 자기분리용 솔레노이드 마그네트로 초전도마그네트를 적용하게 되면 아주 높은 고구배의 자장(HGMS; High Gradient Magnetic Separation) 을 발생시킬 수 있다. 초전도마그네트와 체(sieve) 형 자기필터를 이용하면 대공간에 전력손실 없이 고자장을 발생시킬 수 있기 때문에 미립자를 효과적으로 고속으로 분리하는 것이 가능해지며 또한 상자성 미세입자까지도 처리할 수 있다. 본 연구에서는 주로 유기물로 구성된 제지며|수의 부유물을 자성체와의 응집반응에 의해 플록을 형성하여 자성 플록의 자기분리 효과를 연구하였다. 자성응집반응의 특성을 평가하기 위하여 전자석 시스템을 제작하였으며 배치타입의 자기필터를 설계 제작하였다. 또한 응집제의 종류와 응집반응 공정에 따른 자성플록의 형성 정도를 조사하였으며 자기분리 후 폐수의 탁도, SS 등의 특성을 분석하였다. 그림 1은 자성응집반응의 특성을 평가하기 위하여 제작한 전자석 시스템을 나타내고 있으며 전자석의 자장해석 결과를 보이고 있다.

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Pb 함량을 달리한 전구체 분말에서의 Bi-2223/Ag 초전도 테이프의 특성 변화 (Properties of Bi-2223/Ag HTS tapes prepared using powders of varying lead content)

  • 하동우;양주생;황선역;하홍수;오상수;이언용;권영길
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.1
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    • pp.585-588
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    • 2003
  • Bi-2223 superconducting wires were fabricated by stacking, drawing process with different precursor powders and different heat-treatment histories. The precursor powders were 2 kinds of Pb content. And a part of the tapes were experienced pre-annealing process which caused tetragonal structure of Bi-2212 phase to orthorhombic structure of it was during drawing process. We confirmed the transformation of Bi-2212 phase from tetragonal structure to orthorhombic structure and reduction of second phases. AC magnetization analysis were performed in order to investigate the fraction of Bi-2223 phase in Bi-2223/Ag HTS tape. The cross sections of 55 filaments and 61 filaments were investigated after rolled in order to understand deformation mechanism of superconducting cores. We could achieve best Ic of 70 A class at the Bi-2223/Ag tape using low Pb content of precursor powder and experienced pre-annealing process. AC magnetization analysis was useful to investigate the fraction of Bi-2223 phase in the Bi-2223/Ag tape.

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Cu-free 전구체를 이용하여 구리 기판 위에 ${Bi_2}{Sr_2}{CaCu_2}{O_8}$ 초전도 후막의 제조 및 특성 (Fabricatiion and Characterization of ${Bi_2}{Sr_2}{CaCu_2}{O_8}$ Superconductor Thick Films on Cu Substrates using Cu-free Precursors)

  • 한상철;김상준;한영희;성태현;한병성
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.349-358
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    • 2000
  • Fabrication and Characterization of Bi$_{2}$/Sr$_{2}$/CaCu$_{2}$/O$_{8}$(Bi2212) superconductor thick films were fabricated successfully on C tapes by liquid reaction between Cu-free precursors of Bi$_{x}$/SrCaO/$_{y}$(x=1.2-2) and Cu tapes. Cu-free Bi-Sr-Ca-O powder mixtures were screen-printed on Cu tapes and heat-treated at 850-87$0^{\circ}C$ for several minutes in air oxygen nitrogen and low oxygen pressure. In order to obtain the optimum heat-treatment condition we studied the effect of the precursor composition the printing thickness and the heat-treatment atmosphere on the superconducting properties of Bi2212 films and the reaction mechanism. Microstructures and phases of thick films were analyzed by films and the reaction mechanism. Microstructures and phases of thick films were analyzed by optical microscope and XRD. The electric properties of superonducting films were examined by the four probe method. At heat-treatment temperature the thick films were in a partially molten state by liquid reaction between CuO of the oxidized copper tape and the precursors which were printed on Cu tapes. During the heat-treatment procedure Bi2212 superconducting particle nucleate and grow in preferred orientations.ons.s.

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삼상 자속구속형 한류기의 동작모드분석 (The Analysis of Operation Mode of Three-Phase Flux-Lock Type Superconducting Fault Currents Limiter)

  • 황종선;최효상;박형민;조용선;이나영;남긍현;한태희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 영호남 합동 학술대회 및 춘계학술대회 논문집 센서 박막 기술교육
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    • pp.46-48
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    • 2006
  • We investigated the analysis of operation mode of three-phase flux-lake type superconducting fault current limiter(SFCL). The structure of the integrated three-phase flux-lock type SFCL consisted of three-phase flux-lock reactor wound on an iron core with the same turn between coil 1 and coil 2 in each phase. When the SFCL is operated under the normal condition, the flux generated in the iron core is zero because the flux generated between two coils of each single phase is canceled out. Therefore, the SFCL's impedance is zero and the SFCL has negligible influence on the power system, However, if a fault occurs in any single-phase among three phases, the flux generated in the iron core is not zero any more. The flux makes elements of all phase-quench irrespective of the fault type, which reduces the current of fault phase as well as the current of sound phase.

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초전도 자기분리에 의한 제지폐수 처리를 위한 응집반응 연구 (Study on coagulation reaction of paper wastewater for superconducting HGMS)

  • 하동우;김태형;김영훈;하태욱;오상수;송규정;하홍수;고락길;김호섭
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.298-298
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    • 2008
  • 제지산업은 다량의 용수를 사용하면서 또한 많은 양의 폐수를 배출하고 있다. 기존의 폐수처리 공정에서는 침전처리를 위한 큰 공간과 오랜 시간이 요구되어 처리비용이 비교적 많이 드는 단점이 있다. 이러한 기존 기술의 문제점을 보완할 수 있는 새로운 고도처리가 가능한 초전도 마그네트를 이용한 자기분리 기술을 적용하고자 하였다. 자기분리의 기본 원리는 강력한 자기력에 의하여 액체에 포함된 자성입자를 분리해내는 것으로 자성입자들이 자계의 힘에 의하여 잡아당겨지고 포획될으로서 제거되는 것이다. 자기분리용 전자석으로서는 아주 이상적으로 이러한 초전도마그네트와 체(sieve) 형 자기필터를 결합시키면 아주 높은 고구배의 자장(HGMS; High Gradient Magnetic Separation)을 발생 시킬 수 있다. 초전도마그네트를 이용하면 대공간에 전력손실 없이 고자장을 발생시킬수 있기 때문에 미립자를 효과적으로 고속으로 분리하는 것이 가능해지며 또한 상자성 미세입자까지도 처리할 수 있다. 본 연구에서는 주로 유기물로 구성된 제지며|수의 부유물을 자성체와의 응집반응에 의해 플록을 형성하여 자성플록의 자기분리 효과를 연구하였다. 응집제의 종류와 응집반응 공정에 따른 자성플록의 형성 정도를 조사하였으며 자기분리 후 폐수의 탁도, COD 등의 특성을 분석하였다.

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고온초전도 도체의 기판을 위한 cube-texture된 니켈의 제조 (Preparation of cube-textured pure Ni sheets for substrates of high-$T_c$ superconducting coated conductors)

  • 김수영;김성곤;정대영;이원재;조경목
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 초전도 자성체 연구회
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    • pp.34-37
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    • 2003
  • 본 연구는 고온초전도 coated coductors의 기판으로 cube texture된 순수 Ni 기판을 개발하기 위하여 전체 가공율과 압연율에 따른 (100) texture의 변화와 1차적으로 열처리한 기판을 다시 압연한 후 재열처리 하였을 때의 전체 가공율과 압연율에 따른 (100) texture의 변화를 GADS XRD와 SEM을 이용하여 연구하고자 하였다. 그 결과, 압연 후에는 압연율에 관계없이 비교적 약한 강도의 (220)과 (200), (111), (311) peak가 나타났는데, 4%로 압연했을 경우 (220) peak가 가장 강한 peak로 나타난 반면, 10%로 압연한 경우에는 (200) peak가 비교적 강하게 나타났다. 그러나 이를 $900^{\circ}C$에서 열처리한 후에는 (200) peak 만 뚜렷이 발달되어 나타났는데, 전체 가공율과 압연율이 높을수록 (200) peak의 강도가 높게 나타나 압연을 통하여 발달한 결정립자의 (110) 면을 따른 배열이 열처리 과정을 통하여 회전하여 (100)면을 따른 배열로 바뀌는 것으로 추측할 수 있었다. 그러나 $900^{\circ}C$에서 열처리한 두께 0.2mm 판재를 다시 0.1mm까지 4%와 10%의 압연율로 압연하고 500~$900^{\circ}C$에서 1시간동안 최종 열처리한 후에는 상대적으로 낮은 2차 가공율에 의하여 집합조직의 전체 가공율과 압연율에의 의존성이 사라지는 것으로 나타났다.

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합금원소 첨가에 따른 Ag 피복 Bi-2223 초전도 선재의 열전도도 측정 및 특성평가 (The Effects of Alloying-Element Additions to Ag Sheath on Thermal Conductivity and Properties of Bi-2223 Superconductor Tapes)

  • 주진호;장석헌;김정호;임준형;김규태;지봉기
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.627-633
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    • 2003
  • The effects of alloying-element additions to Ag sheath on thermal conductivity and mechanical properties of Bi-2223 superconductor tapes have been evaluated. In order to evaluate the effects of sheath alloys and their configuration on the properties of tape, various combinations of Ag and Ag alloys were selected as the inner and outer sheath. Thermal conductivity of the tapes was evaluated by using thermal integral method at 10 ∼120 K. It was observed that the addition of Mg, Sb, and Au to Ag sheath significantly decreased the thermal conductivity at low temperature probably due to the alloying effect. Specifically, the thermal conductivity of AgMg, AgSb, and AgAu at 40 K were 411.4, 142.3, and 109.7 W/(m·K), respectly, which is about 2∼9 times lower than that of Ag (1004.6 W/(m·K)). In addition, the thermal conductivity of alloy-sheathed tape was significantly dependent on their thermal conductivities of constituent sheath materials. The mechanical properties of alloy-sheathed tapes were also evaluated. Yield strength and tensile strength were improved but workability decreased for alloy-sheathed tapes.

기지금속을 달리한 Bi-2223 초전도 선에서의 기계적 특성 변화 (Mechanical properties at Bi-2223 HTS tapes with various sheath materials)

  • 하동우;이동훈;양주생;김상철;황선역;하홍수;오상수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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    • pp.551-554
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    • 2004
  • Bi-2223 HTS tapes are used widely for application of superconducting power systems. However there are need the properties of high strength and low AC loss. Two kinds of Bi-2223 HTS tapes with different Ag sheath were used to know the effect of sheath alloying for the strength and the resistivity. The workability and reaction degree of superconducting phase at Bi-2223 HTS tapes were investigated. We designed conventional type-Ag/alloy and double sheathed mono filament type-Ag/alloy/alloy in order to increase the strength and resistivity of matrix in Bi-2223 HTS tapes. The effect of axial strain and thermal cycling on the critical current was investigated for the Bi-2223 HTS tapes. Because the workability of double sheath Bi-2223 HTS tape was lower than one sheath Bi-2223 HTS tape, it was need additional softening treatment. Bi-2223 formation reaction was decreased by Ag alloy matrix during sintering process. Two kinds of Bi-2223/Ag tapes with different Ag sheath were used to know the effect of sheath alloying for the tensile strain. Critical current is drastically decreased for Ag/alloy and Ag/alloy/alloy sheathed tapes at tensile strain above 0.24 % and 0.34 %, respectively. This result showed that mechanical strength was increased over than 40 % by introduce double sheath at mono filament stage.

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$CeO_2$ 단일 완충층을 이용한 SmBCO 초전도테이프 제조 (Fabrication of SmBCO coated conductor using $CeO_2$ single buffer layer)

  • 김태형;김호섭;오상수;양주생;고락길;하동우;송규정;하홍수;정규동;박경채;조상흥
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.261-262
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    • 2006
  • High temperature superconducting coated conductor has multi-layer structure of protecting layer/superconducting layer/buffer layer/metallic substrate. The buffer layer consists of multi layer, and the architecture most widely used in RABiTS approach is $CeO_2$(cap layer)/YSZ(diffusion barrier layer)/$CeO_2$(seed layer). Multi-buffer layer deposition required many times and process. Therefore single buffer layer deposition study reduce 2G HTS manufacture efforts. Evaporation technique for single buffer deposition method is used for the $CeO_2$ layer. $CeO_2$ single buffer film could be achieved in the chamber. Detailed deposition conditions (temperature and partial gas pressure of deposition) were investigated for the rapid growth of high quality $CeO_2$ single buffer film.

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