SMES의 운전 상태는 충전, 운전, 방전의 3가지 모드로 나눌 수 있으며, 충 방전 구간에서 와전류 손실이 발생한다. SMES의 에너지 방전 시 마그넷에서의 전류 감소로 인한 와전류 손실은 비록 짧은 시간동안 발생하지만 그 크기가 냉동기의 정격 열 부하 용량에 비해 상대적으로 크기 때문에, SMES 시스템 설계 시 이에 대한 영향을 고려해야 한다. 본 논문은 고온초전도 선재를 이용하여 개발 중인 600 kJ SMES의 방전 시, 마그넷을 냉각시키기 위한 권선 보빈형 열전도판의 분할과 슬릿의 위치에 따른 와전류 손실 변화를 3차원 유한요소법을 이용해 해석하고 그 결과를 제시하였다.
양성자기반공학기술개발단에서는 100MeV와 20MeV의 가속기를 개발하고 있으며 빔 이용을 위하여 각 에너지에 5개의 빔라인을 구축 할 계획이다. 빔라인에는 각 마그넷과 빔 계측, 진공 등의 부품이 포함되어 있다. 본 연구에서는 빔라인의 기초 구성품인 진공 부품의 설계를 위한 압력의 계산을 수행하였다. 각 빔라인 재질에 따른 gas load는 표면의 아웃게싱이 주요하게 고려되었으며 고진공용 Cu gasket의 진공 leak는 거의 없다고 가정하였다. 재질은 스테인레스스틸과 알루미늄의 두 가지 경우를 사용하였으며 주 배기 펌프는 이온펌프로 펌핑 스피드 125L/s의 diode 타입이다. 빔튜브의 사이즈는 CF6"의 규격 플랜지를 기본으로 빔 사이즈가 고려된 여러 플랜지의 조합으로 내부 부피를 구할 수 있었다. 빔라인 뿐만 아니라 타겟룸에 위치되어지는 튜브를 합한 경우와 펌프의 개수를 다르게 하였을 때에도 길이에 따른 압력의 프로파일을 계산하였다. 빔을 분배해 주는 AC 마그넷 이전에 이온펌프 한 개를 위치하였을 때 스테인레스스틸 빔 튜브의 경우에 최대값은 1.3E-6 torr, 최소값은 1.7E-6 torr 으로 계산 되었다. 이 결과는 가속기의 아래쪽 3개의 빔라인을 동시에 배기하고 빔 조사가 가능하도록 운영되는 조건이며 운영 마진 2배를 고려한다고 하여도 최소 진공도는 3.4E-6 torr 이다. 이온펌프는 일반적으로 9.0E-6 torr 이하에서 사용이 가능하므로 이온펌프 1개의 진공도로도 운영에 무리가 없으며 이온펌프의 수가 증가됨에 따라서 최대 도달 압력이 낮아짐을 알 수 있다.
Generally, two methods can be used to correct the undesirable magnetic field of MRI. One is active shimming method and the other is passive shimming. Passive shimming method uses many magnetized shims to correct the field. And it involves hardwared for supporting shim trays and a software to calculate a field map and optimaze the locations of the shims[1]. The software is the most important part of the passive shimming system. We made a prototype of the software and tested it in a virtual situation.
본 논문에서는 무전기에 사용되는 마이크로스피커의 누설자속을 최소화하는 설계에 초점을 맞추었다. 진동판표면으로 누설되는 자속을 저감시키고 전자기력을 향상시키기 위한 최적설계로 반응표면법을 적용하였다. 최적설계의 목적함수는 전자기력과 누설자속이며, 폴피스 두께, 마그넷 그레이드, 요크 두께의 세 가지 변수에 의해 결정되어진다. 전자기력과 누설자속은 반응표면법으로 각 조건에서 계산되었고, 평가된 결과에 의해 최적화되었다. 폴피스 두께 0.9 mm, 마그넷 그레이드 N42H, 요크 두께 0.75 mm 일 때, 전자기력은 초기 모델과 동등한 수준을 만족하였고, 자속 누설량은 11.8% 저감되었다.
본 논문에서는 별도의 외부 격리 구조물이나 추가 모터가 필요 없는 XY 선형 모션 스테이지를 위한 반발력 보상 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 이동 가능한 마그넷 트랙, 스프링, 추가 질량을 포함한 자체 반발력 보상 구조를 가지고 있으며 이송용 모터 코일과 마그넷 트랙의 상대 위치를 검출할 수 있는 전용 센서를 개발하여 고정밀 추력 및 위치를 제어에 적용하였다. 먼저 반발력 보상 시스템을 모델링하고 모의 시험을 통해 이동 거리, 가속도, 하중, 허용 가능한 장비 크기와 같은 설계 요소를 최적화 하였다. 반발력 보상 시스템이 구비된 XY 모션 스테이지를 제작하였으며, 해당 시스템의 성능을 실험적으로 검증하였다. 실험결과 10m/$s^2$ 가감속 시에 85%의 반발력이 반발력 보상 시스템에 의해 흡수되었다.
The development of a magnet for very high magnetic field is usually envisioned with the use of an HTS insert coil. Pancake windings have been commonly used for the insert coil. All pancake windings have been connected in series and excited by a single power source. In that case, it is inevitable to operate some of the pancake windings well below their critical current densities. To increase the central magnetic field of the magnet, this paper proposed a new excitation method of the pancake windings by exciting the pancakes windings independently using multiple power sources. Results of the calculation show proposed method increases the central magnetic field of the magnet which consisted of 8 pancake windings by 17% comparing with excitation by using a single power source.
The cental magnetic field of an HTS magnet consisting of pancake windings can be increased if the magnet is excited by multiple power sources. Multiple power sources enable all pancake windings to conduct their critical currents. The HTS magnet consisting of pancake windings was excited by separate power sources in this paper. Critical currents of each pancake winding were determined by using optimization technique. Fabrication of the BSCCO magnet consisting of 10 pancake windings is described and test results of the BSCCO magnet are given. Central magnetic field and perpendicular magnetic field of the magnet excited by multiple power sources were compared with those of the magnet excited by a single power source.
This paper presents the optimization for shape design of a field coil used High Temperature Superconducting Motor (HTSM). In materials of HTSM, critical current Ic is more sensitive to magnetic fields directed along the axis or the unit cell ($B_{\bot}$). Thus, in the shape design of the HTS magnet. the maximum $B_{\bot}$ should be reduced to limit Ic. In order to reduce the maximum $B_{\bot}$, the shape optimization of the magnet, which is used for the field coil of HTSM, is necessary. It can be accomplished by using Response Surface Methodology (RSM). Finally, the result of RSM is verified by comparison with these experimental results.
As new one of superconducting power supplies, we proposed an HTS flux pump utilized a solar energy system. As an eternal electric energy can be converted by the solar system, the solar energy system is promisingly applied as an energy source in the power applications. A solar energy system is comprised of solar panel, photo-voltaic (PV) controller, converter and battery. The HTS flux pump consists of an electromagnet, two thermal heaters and a Bi-2223 magnet. In this paper, we describe the possibility the fusion technology between superconducting power supply and solar energy system. As a fundamental step, the fabrication, structure and experimental results are explained.
This paper deals with the design on iron-core shape for superconducting hybrid electromagnet (SH-EM). A proto-type SH-EM was developed by Yonsei University. It is the first step study on the fundamental technology for advanced railroad system development. We proposed the method that reduce the number of cooling systems in order to improve operating efficiency of the SH-EM. The results was obtained by changing of iron-core shape were verified by the FEM analysis. This paper can be expected to suggest useful data for an advanced SH-EM.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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