• Electrical & Electronic Materials
• /
• v.11 no.11
• /
• pp.110-117
• /
• 1998

고온초전도체의 마이크로파 특성에 대한 이해는 고온초전도체를 이용한 고주파소자의 설계 및 제작된 소자의 특성을 이해하는데 있어서 매우 중요하다. 본문 중에는 고온초전도체의 고주파특성 중 초전도박막의 표면저향과 전자파침투깊이의 측정방법이 기술되었으며 지금까지의 연구결과 밝혀진 고온초전도박막의 표면저항의 온도 및 rf 자기장애의 의존성에 대한 내용이 기술되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1998.10a
• /
• pp.337-342
• /
• 1998

임계온도가 액체질소의 비등점(77K)보다 높은 산화물 고온 초전도체가 발견된 이후 초전도체를 여러분야에 응용하고자 하는 연구가 있어왔다. 이러한 연구중 초전도체의 자기부상특성을 이용한 마그네틱 베어링에 관한 연구가 시작되었다. 특히 최근에 임계전류밀도가 높은 덩어리형 고온 초전도체가 개발되어, 큰 부하지지력을 갖고 마찰계수가 작은 초전도 마그네틱 베어링이 가능하게 되었다. 고온 초전도체를 사용한 반발식 수동형 마그네틱 베어링은 마이스너 효과(Meissner effect)뿐 아니라 자속고정효과(Flux pinning effect)에 의해 자체적으로 외란에 대한 위치안정성을 가지며, 히스테리시스 손실에 의한 에너지 소산을 통해 외란에 대해 강한 감쇠능력을 가진다는 장점을 가지고 있으며, 대중량을 지지할 수 있다. 이러한 초전도체의 특성에 관한 정량적 수치해석은 초전도 베어링의 설계에 필수적이나 아직 국내에서는 그러한 시도가 없었다. 이러한 여건을 고려하여 본 연구에서는 Bulk형 초전도체와 자석간의 부상력 변화를 축대칭 모델로 수치해석하여 기존의 실험들과 정량적인 비교를 하여 수치해석 코드의 신뢰성을 확보하고 이를 기반으로 다양한 상황을 예측할 수 있음을 보이고자 한다.

• Superconductivity and Cryogenics
• /
• v.1 no.2
• /
• pp.38-48
• /
• 1999

용융공정으로 제조한 YBCO 고온 초전도체는 임계전류밀도가 높기 때문에 외부자장을 강력하게 반발한다. 영구자석과 YBCO 초전도체간의 부상력을 이용하면 무접촉으로 회전할 수 있는 베어링을 제작할 수 있다 고온 초전도체 무접촉 베어링은 고에너지 효율의 플라이휠 에너지 저장장치에 활용된다. 초전도 베어링은 전자석을 이용한 자기 베어링에 비해, 위치 제어 시스템 없이 중량물을 공중에 띄워 회전시킬 수 있는 장점이 있다. 플라이휠 에너지 저장장치는 무공해의 환경 친화적인 기술로, 용량과 규모, 에너지 입출력 양과 시간을 조절하기 쉽다. 또한, 장소설정에 제한이 없으므로 에너지를 필요로 하는 장소에 자유롭게 설치할 수 있고, 에너지밀도가 다른 저장시스템에 비해 상대적으로 높다. 현재 선진 각국에서는 에너지의 효율적 저장 및 활용을 위해 고온 초전도체 베어링을 이용한 플라이휠 에너지 저장장치를 국가적 중점 사업으로 개발 중이며 2000년 초에 실용화될 전망이다. 본 논문에서는 고온 초전도체의 자기 부상력, 플라이흴 에너지 저장장치의 개념설계 및 개발동향에 대해 요약하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.93.1-93.1
• /
• 2012

세라믹 고온초전도체는 에너지 저장장치의 핵심소재로 사용된다. 초전도 플라이휠 에너지 저장장치(Superconductor flywheel energy storage system)는 전기 에너지를 운동 에너지로 변환하여 저장하는 친환경, 고효율 에너지 저장장치이다. 에너지를 최소화하는데 사용되는 초전도 베어링은 고온초전도체와 영구자석으로 구성된다. 베어링에는 희토류계 초전도 물질(RE-Ba-Cu-O, RE:Rare-earth elements)가 사용된다. 베어링의 효율은 영구자석의 자력크기, 초전도체의 자기부상력과 포획자력에 비례한다. 에너지 저장효율을 높이려면 고온 초전도체의 임계전류밀도(초전도체 내부에 흘릴 수 있는 전기량)를 높이고, 초전도 결정립의 크기를 키워야 한다. 결정크기를 키우는 공정으로 종자결정성장법(Seed growth process)이 사용된다. 초전도체 제조공정은 분말의 성형, incongruent melting을 포함하는 부분 용융, 액상에서의 입성장, 포정반응을 통한 초전도 결정의 성장과정을 포함한다. 본 발표에서는 초전도 에너지 저장장치의 기본 원리, 초전도 베어링의 구성, 베어링용 초전도체의 제조방법과 특성(자기부상력과 포획자력) 평가기술, 차세대 에너지 저장장치로서의 초전도 플라이휠 에너지 저장장치의 전망에 대해 요약하였다.

• Electrical & Electronic Materials
• /
• v.7 no.3
• /
• pp.262-270
• /
• 1994

미국의 ASC(American Superconductor Corp.)에서는 산화물계의 고온초전도선재를 대량생산하기 위한 대규모 투자를 계획하고 있으며 지금은 금속계 초전도선재처럼 장척의 고온초전도선재도 구매할 수 있는 시대로 접어들고 있다. 고온초전도체 벌크 및 박막의 경우도 새로운 프로세스들이 계속 시도되고 최적화 연구가 성과를 거두면서 고성능, 고품질의 재료들이 제조되고 있고 이것들을 이용한 상용화 연구개발이 미국, 일본을 중심으로 활발하게 이루어지고 있다. 최근 5년간의 고온초전도 분야에 대한 미국 연방정부의 연구비 투자 상황을 살펴보면 계속 증가추세에 있으며 벤처 비지니스의 민간기업들이 고온초전도체를 상용화하기 위한 많은 투자와 노력을 하고 있다. 고온초전도체는 그 사용 용도에 따라 벌크, 박막, 선재 등 다양한 형태로 만들어지고 있다. 본 고에서는 고온초전도체의 여러 연구분야 중 이론, 물성보다는 주로 응용기술적인 차원에서 재료 형태별로 최근의 연구개발 동향을 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1997.10a
• /
• pp.167-172
• /
• 1997

초전도체를 기계요소중 하나인 베어링에 응용하기 위한 연구는 임계온도가 액체질소의 비등점(77K)보다 높은 산화물 고온 초전도체가 발견된 이후 시작되었으며, 특히 최근에는 $10^4A/cm^2$이상의 임계전류밀도를 갖는 덩어리형 고온 초전도체가 용융공정을 통해 개발되어, 큰 부하지지력을 갖고 10$^{-8}$ 이하의 마찰계수를 갖는 초전도 마그네틱 베어링으로서 플라이휠 같은 에너지 저장장치에 적용시키는 연구가 국내외적으로 진행되고 있다. 고온 초전도체를 사용한 반발식 수동형 미그네틱 베어링은 Meissner effect뿐 아니라 Fluxpinning effect에 의해 자체적으로 외란에 대한 위치안정성을 가지며, 히스테리시스 손실에 의한 에너지 소산을 통해 외란에 대해 강한 감쇠능력을 가진다는 장점을 가지고 있으며, 대중량을 지지할 수 있다. 이러한 초전도체의 특성에 관한 정량적 수치해석은 초전도 베어링의 설계에 필수적이나 아직 국내에서는 그러한 시도가 없었다. 이러한 여건을 고려하여 본 연구에서는 초전도체와 자석간의 부상력 변화를 2차원 Slab모델로 수치해석하여 히스테리시스라는 주요한 특성을 고찰하고자 한다.

• Electronics and Telecommunications Trends
• /
• v.6 no.3
• /
• pp.66-76
• /
• 1991

산화물 고온초전도체는 제2종 초전도체 이므로 초전도 혼합상태에 대한 해석과 고온초전도 메카니즘의 규명과는 직접적으로 관련되어 있다. 특히 자장하에서 생겨나는 여러가지 물성이 산화물 초전도체의 구조 및 메카니즘 연구에 밝은 전망을 던져 주므로 이론 및 실험과학자들에게 큰 관심을 불러 일으키고 있다. 한편, 산화물 고온초전도체는 $T_c$가 높기 때문에 noise를 포함한 열적 특성이 저온초전도체와 사뭇 다르며 고자장하의 $T_c$근처에서, 전류-전압특성등의 물성에 비선형성(nonlinearty)이 많이 나타난다. 이러한 특성과 관련하여 고온초전도체의 한면을 설명하고자 한다.

• Superconductivity and Cryogenics
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.4-9
• /
• 2004

고온초전도 전력케이블은 기존 케이블의 구리 도체 대신 고온초전도 도체를 사용한 저손실ㆍ대용량 전력 수송이 가능한 전력케이블로서 대도시의 전력공급문제를 해결할 수 있는 신 개념의 전력케이블이다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1997.04a
• /
• pp.122-128
• /
• 1997

초전도체의 임계온도를 높이는 연구들이 수행되어 임계온도가 액체질소의 비등점(77K)보다 높은 산화물 고온 초전도체가 1986년에 발견되었고, 최근에는 $10^4A/cm^2$이상의 임계전류밀도를 갖는 덩어리형 고온 초전도체가 용융공정을 통해 개발되었으며, 산화물 고온 초전도체 $YBa_2 Cu_3 O_{7-y}$은 산소 조성이 7에 가까우며 임계온도가 95K로서 현재 가장 많이 사용되고 있다. 응용 분야로서는 수송분야, 의료분야, 전력분야, 그리고 기초과학분야등이 있고, 향후 상온 초전도체의 출현으로 인한 응용범위의 확대는 획기적일 것으로 예측되어 진다. 이중에 10$^{-8}$이하의 마찰계수를 갖는 초전도 마그네틱 베어링을 플라이휠 같은 에너지 저장장치에 적용시키는 연구가 국내외적으로 진행되고 있다. 여러 선진국에서는 용융공정된 초전도체를 이용하여 실험단계적인 플라이휠의 설계, 제작 및 성능실험을 진행중이거나 완성하였고, 제2단계 목표로서 실용화를 위한 대규모 플라이휠의 설계와 제작에 대한 연구가 진행중이다.

• 전기의세계
• /
• v.44 no.3
• /
• pp.15-22
• /
• 1995

본 소고에서는 현재 개발되어 있는 Y-계 덩어리형 고온 초전도체의 제조공정과 에너지 분야에의 연구 현황 및 과제에 대하여 논의하였다.