• 제목/요약/키워드: 고온 초전도체

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고온 초전도체 $Y_{1-x}Sm_xBa_2Cu_3O_{7-y}$의 적외선 투과율과 자기적 성질에 관한 연구 (A study on the infrared transmittance and magnetic properties of high Tc superconductor $Y_{1-x}Sm_xBa_2Cu_3O_{7-y}$)

  • 김채옥;김재욱;김의훈
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제5권2호
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    • pp.189-197
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    • 1992
  • 고온 초전도체 $Y_{1}$Ba$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-y}$에서 Y를 Sm으로 치환시켰을 때의 자기 임계 전류밀도와 저항은 각각 30K와 80-160K의 온도에서 측정되었다. 그리고 X-선 회절분석 및 적외선 투과율 측정은 실온에서 수행되었으며 시료들은 고상 반응법에 의해서 제조되었다. 93K근에의 값을 갖는 초전도 전이온도 T$_{c}$는 치환양에 따라 거의 변하지 않았다. 시료들의 결정구조는 X-선 회절무늬로 부터 모두 직방정계임이 판명되었다. 적외선 투과율 측정에서 날카로운 peak들은 472.78-618.53$cm^{-1}$ /범위에 있었다. 이것은 특이할 정도로의 low-lying plasmalike edge와 낮은 에너지의 전자적인 여기가 존재함을 나타내는 것이다. 자기 임계 전류밀도는 $10^{3}$~$10^{4}$A/$cm^{2}$범위에 있었다. 전이온도 T$_{c}$에 상자성 불순물의 영향이 거의 없는 것으로 보아 123phase에서 Y가 고온 초전도성에 주된 역할을 하지 않음을 알수 있었다.다.

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권선형태에 따른 초전도 마그네트 시스템 특성 및 고자장 적용 기술에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of HTS Magnet System with Respect to Winding Method and the Applicable Technology for High Field Magnet)

  • 양성은;고태국
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1288-1289
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    • 2011
  • 세계가 점차적으로 "전화(電化)"됨에 따라 전기 에너지의 효과적인 분배와 사용이 급격히 중요하게 되었다. 일반 도체를 통한 전류의 흐름은 도체의 저항에 의해 줄열을 발생시켜 전기 에너지의 손실을 일으키고 결국은 에너지와 경제적 자원의 낭비를 초래하게 된다. 초전도체의 저항은 직류 전류에서는 0, 교류 전류에서는 거의 0이기 때문에 초전도체를 이용하면 전력 소자 및 기기의 부피와 무게를 현저히 줄일 수 있는 반면에 모든 전기 시스템의 효율을 향상시킬 수 있고, 에너지 사용의 절감에 따라 환경 문제에 도움을 줄 수 있다. 사고 전류 제한기의 설계에 있어서, 권선형태에 따른 솔레노이드 마그네트와 팬케이크 마그네트를 설계, 제작하여 자장 특성 및 한류 특성을 비교 하였다. 2세대 고온 초전도 선재로 불리는 YBCO 박막형 초전도 선재를 이용하여 동작 전류 증대를 위한 다병렬 솔레노이드 마그네트와 다병렬 팬케이크 마그네트를 제작하였다. 이를 이용하여 440 V/ 630 A급 초전도 사고 전류 제한기와 2 kA 급 대전류 통전 사고 전류 제한 모듈을 설계, 제작하여 단락 특성 시험을 수행하였다. 한편, 자장 응용 기기에 적용 가능한 더블 팬케이크 마그네트를 제 2 세대 초전도선재를 이용하여 설계, 시작하였다. 2세대 선재는 1세대 선재에 비하여 20 T 이상의 외부 자장에 대한 특성이 우수하여 고자장 마그네트 시스템에 더욱 적합하다. 이에 초전도 마그네트 보호를 위한 상전도 영역 전파 실험을 수행하여 CC 선재의 안정도를 측정하였다. 또한 영구전류모드 운전과 플럭스 펌프를 통한 전류 충전에 대한 연구도 병행하였다.

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전기증착법을 이용한 고온초전도 Tl-based coated conductor의 제조 (Preparation of thallium based high-$T_c$ superconducting coated conductor by electrodeposition method)

  • 박기곤;;정대영;조종우;이원재;김성완
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 초전도 자성체 연구회
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    • pp.38-41
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    • 2003
  • 상업용 Ag 판재 위에 cyclic 전위와 일정 전위를 인가하는 전기증착법으로 Tl-1223상 precursor 막을 증착하는 연구를 수행한 다음, 이를 이영역 전기로를 사용하여 열처리함으로써 고온초전도 coated conductors를 제조하는 연구를 수행하였다. 전기증착법으로 비교적 균질하고 치밀한 precursor막을 증착할 수 있었으며, 이 막을 $870^{\circ}C$에서 20분 동안 열처리하여 임계온도가 114 K이고 자속고정능력도 비교적 우수한 50%의 Tl-1223상과 50%의 Tl-1212상으로 구성된 고온초전도 도체를 제조할 수 있었다. 이로부터 아주 값싼 증착법인 전기증착법을 이용하여 후막의 고온초전도 도체를 제조할 수 있음을 증명하였다.

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Y-Ba-Cu-O계 고온 초전도체의 제조공정에 따르는 물성 (Properties of Y-Ba-Cu-O high Tc superconductor with fabricating processes)

  • 김종문;백수현
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제3권3호
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    • pp.215-223
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    • 1990
  • Y-Ba-Cu-O계 고온 초전도체를 소결, 소결+HIP encapsulation방법으로 각각 제작하였다. 소결은 900.deg.C~960.deg.C에서 하였으며 소결시편의 일부는 HIP처리 하였는데 이때 HIP조건은 150MPa Ar압력에서 800.deg.C, 30min이었다. HIP시편의 상대밀도는 90%~93%의 밀도를 갖는 소결시편보다 5%~8% 증가하였다. 열처리 조건에 따른 x-ray 회절분석은 사방정-정방정 상변태를 보여주었다. 임계온도(Tc)는 91.deg.k 에서 전기비정항이 급격히 감소하기 시작하여 89.deg.k에서 완전히 0이 되었으며 전이폭은 3.deg.k내로 매우 좁았다. 임계전류밀도(Jc)는 소결시편의 경우 전형적인 ~159A/$cm^{2}$의 값을 보였으나 HIP처리 후 ~89A/$cm^{2}$로 감소했기 때문이라 생각하였다. 경도와 인성은 각각 38GPa과 2.9MPam$^{1}$2/로 증가하였다.

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적층형 도체를 이용한 2병렬 솔레노이드 코일의 교류손실 연구 (A Study on AC Loss in the Two-parallel Solenoid Coil using Multi-stacked conductors)

  • 황영진;최석진;장기성;고태국
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.820_821
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    • 2009
  • 전력기기는 일반적으로 상용주파수인 60 Hz의 교류 전원하에서 운용된다. 따라서 고온초전도체를 전력기기에 응용하는데 있어 교류전류나 교류자장에 의한 교류손실 발생 문제는 전력기기의 경제적 운용과 관련하여 중요하게 부각되어 왔다. 또한 고온초전도체에서 발생하는 교류손실은 에너지의 열적 변환으로 인한 냉동부하 문제와도 관련되어 있기 때문에 전력기기의 안정적인 운용을 위해서도 반드시 연구되어야 할 부분이다. 특히 변압기와 같이 유도형 권선이 필요한 전력기기의 경우에는 무유도 권선 형태가 적용되는 다른 전력기기에 비해 교류 손실의 크기가 매우 크기 때문에 이를 줄이기 위한 방안에 대한 연구가 다각도로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 임계전류와 인덕턴스의 크기는 동일하지만 권선 형태를 다르게 할 수 있는 유도형 솔레노이드 코일을 제작하였다. 그리고 제작된 솔레노이드 코일의 병렬연결 구조를 달리하여 각각의 구조에 대한 교류손실의 차이를 측정하고 분석하였다. 그리하여 측정된 결과를 토대로 고온초전도 선재를 이용한 솔레노이드 코일에서 교류손실을 줄이기 위한 구조적 방안을 제시하고자 한다.

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고온 초전도체를 이용한 협대역 대역통과 여파기 설계 (A Design of Narrowband Bandpass Filter using High-Temperature Superconductor)

  • 윤형국;윤영중;김성민;이상렬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권9B호
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    • pp.1668-1675
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    • 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.

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