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

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2002.04a
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• pp.29-33
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• 2002

종자결정성장법은 단결정형 YBCO 초전도체를 제조하기에 매우 유용한 방법이다. 이 방법은 YBCO 성형체 위에 Sm123나 Nd123 종자를 올려놓고 용융 열처리하여 초전도 결정을 특정한 방위로 성장하게 하는 방법이다. 그러나 이 공정의 단점은 초전도체의 결정성장속도가 매우 느리기 때문에 전체공정시간이 길다는 것이다. 이를 개선하고자 본 연구에서는 성형체 위에 같은 결정방위를 갖는 여러 개의 종자들을 동시에 올려 놓고 열처리하여 단결정형 초전도체의 제조시간을 단축하고자 하였다. 이 공정을 다중종자결정성법이라 명명하였으며, 이 공정의 적용으로 공정시간을 상당히 단축할 수 있음을 증명하였다. 본 연구에서는 초전도체의 결정 성장과정, 종자의 갯수와 공정시간의 관계, 종자에서 생성, 성장된 결정들이 만드는 결정입계특성 동에 대해 논의하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.2
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• pp.105-113
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• 1998

용융집합조직 YBaCuO 초전도체의 부상력에 미치는 변수들에 대하여 연구하였다. 초전도체의 부상력은 초전도체를 냉각하는 방법, 초전도결정의 방위, 시편의 두께 및 영구자석의 극성변화에 따라 달라짐을 알 수 있었다. 무자력 냉각한 초전도체에서는 큰 부상력과 작은 일력성분의 얻어지는 반면, 자력냉각한 시료에서는 반대의 결과가 얻어졌다. 이는 초전도체내에 포획된 자력양이 서로 다르고, 이들의 외부자장에 대한 상호작용이 다르기 때문인 것으로 판단된다. 초전도체의 부상력은 외부자력의 방향이 초전도결정의 c축과 평행할 경우 (H//c-axis)가 c-축과 수직한 경우(H//ab-axis)보다 부상력이 2-3배 컸다. 표면자력 3500gauss의 영구자석을 사용할 경우 초전도체의 두께가 8mm이상에서 초전도체의 부상력은 거의 일정하나 그 이하의 두께에서는 두께감소에 따라 선형적으로 감소하였다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.13 no.1
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• pp.23-28
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• 2018

We derive a gap of specific heat discontinuity of superconducting crystals theoretically at the critical temperature $T_{CH}$ as an explicit function of applied magnetic field H by using the thermodynamic relations for Gibbs free energy and the linear model for the critical magnetic field $H_{CT}$. The derived a gap of specific heat discontinuity is compared with experimental results by J. Kacmarcik et al. for superconducting MgCNi3 crystal. Our specific heat gap function well explain the jump up phenomena of the superconducting crystals.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.14 no.1
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• pp.17-20
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• 2004

We derive specific heat gap at the critical temperature as an exact anylitical function of applied magnetic field by using the thermodynamics. And we calculate numerical value of specific heat gap for some superconductors with the derived results and discuss the physical meaning. And it will be discussed that gap of specific heat discontinuity under certain magnetic field intensity become zero at the critical temperature.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.32.1-32.1
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• 2011

39 K의 임계온도를 갖는 $MgB_2$ 초전도체를 이용한 전력에너지와 MRI 의료 기기로의 응용 가능성이 높아지고 있다. $MgB_2$ 초전도체 제조에 있어서 마그네슘과 반응성이 좋은 비정질의 붕소 원료 분말 가격이 비싼 반면 상대적으로 경제적인 결정질 분말의 기계적 밀링 공정을 이용하여 비정질화와 나노 입자로의 크기 감소 효과를 얻을 수 있다. 또한 탄소를 이용한 붕소 치환으로부터 고 자기장하에서 초전도 임계 성질을 향상시키고자 유, 무기물 형태의 여러 가지 탄소 소스를 개발하는 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 저가의 95~97% 순도, 약 1 ${\mu}m$ 이하 크기를 갖는 준결정상의 붕소 분말을 이용하여 기계적 밀링에 따른 붕소 분말의 비정질화 및 입자 나노화, $MgB_2$ 반응성 향상, $MgB_2$ 결정립 크기 감소 및 결정립계 피닝 증가에 의한 초전도 임계 물성 향상에 대하여 알아보았다. 또한 여러 시간 동안 밀링된 각 붕소 분말에 액체 글리세린을 이용한 탄소 도핑 전처리를 통하여 밀링 시간의 최적화를 알아보았고 이로부터 제조된 $MgB_2$ 초전도 벌크의 경우 적절한 임계온도 감소, 격자 왜곡 결함과 높은 결정립계 밀도 등에 의한 플럭스 피닝 향상으로 $MgB_2$ 초전도체의 임계전류밀도 및 비가역자기장이 증가함을 알 수 있었다. 즉, 경제성 있는 저급의 준결정상을 갖는 붕소 원료 분말의 입자 비정질 나노화 및 탄소 도핑 전처리를 통하여 $MgB_2$ 초전도 임계 물성을 향상시킬 수 있었다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.14 no.2
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• pp.68-72
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• 2004

Sm-doped YBCO high $T_c$ superconductor was directionally grown by zone melt growth process in air atmosphere. Cylindrical green rods of $(Sm/Y)_{1.8}Ba_{2.4}Cu_{3.4}O_{7-x}$[(Sm/Y)1.8] oxides were fabricated by cold isostatic pressing (CIP) method using rubber mold. Based on the variation of melting temperature and growth rate, the microstructure and superconducting properties were systematically measured by using optical micrographs, TEM and SQUID magnetometer. In this study optimum melting temperature and growth rate were $1085^{\circ}C$ and 3.5 mm/hr respectively. Nonsuperconducting $(Sm/Y)_2BaCuO_5$ inclusions of (Sm/Y)1.8 superconductor were uniformly distributed within the superconducting (Sm/Y) $Ba_2Cu_3O^{7-x}$ matrix. The directionally melt-textured (Sm/Y)1.8 superconductor showed an onset $T_c$ $\geq$ 90K and sharp superconducting transition.

• 전기의세계
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• v.37 no.2
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• pp.28-42
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• 1988

본고에서는 실험변수(T,$o_{2}$/; over dot T)가 초전도 전이에 어떻게 영향을 끼치는가에 대하여 구조와 물성을 관련지우는 재료과학적 측면에서 살펴보고자 한다. 이를 위하여 우선 Y, Ba-Cu-O계에서 초전도체가 되기 위한 화학 조성 및 결정 구조상의 필요조건을 살펴보고, 주어진 양이온 조성 $Y_{1}$B $a_{2}$C $u_{3}$ $O_{x}$에 있어서 초전도 전이에 결정적인 역할을 하는 산소 음이온의 함량(x)조절에 대하여 열역학 및 동력학(kinetics)적 측면에서 논의한다. 본고의 내용은 1987년 11월말 현재까지 글쓴이가 얻을 수 있었던 지극히 제한된 수의 preprint, 또는 잡지에 발표된 논문과 10월 하순 하와이에서 개최된 제 172차 미국전기화학회에서 보고된 고온 초전도체에 관한 연구결과를 바탕으로 하였음을 밝혀둔다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.2107_2108
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• 2009

초전도 한류기의 회복특성은 상전도 상테로 ��치된 초전도체가 다시 초전도 상태로 회복하는 시간을 나타내는 특성이다. 이러한 분석은 전력계통 내의 각종 시스템과의 보호협조를 결정하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 $1{\times}3$구조를 갖는 삼상 매트릭스형 초전도 한류기를 구성하여 3선 지락사고의 주기에 따른 초전도체의 회복특성을 분석 하였다. 사고 주기가 작아질수록 초전도체의 회복시간은 짧아진다는 것을 실험을 통해 확인하였다. 이는 사고 주기가 작을수록 초전도체가 받는 열에너지가 작아 회복시간도 작아진다는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.36 no.4
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• pp.477-484
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• 1992

Using semiempirical molecular orbital method, ASED-MO of extended Huckel Theory, we were investigated chemical bonds and electronic properties of Cu atom in a chain and a layer for Y123 and Y124 superconductors from VEP (valence electron population), DOS (density of state), and COOP (crystal orbital overlap population). In order to investigate environmental effects of Cu atom for Y123 and Y124 superconductors, we introduced charged cluster models with point charge and without point charge into our calculations. As a result of ASED-MO calculations, the Cu atom in the layer acts as electron acceptor and the Cu atom in the chain acts as electron donor for Y123 and Y124 superconductors. The oxidation state of Cu atom for Y123 and Y124 superconductors without point charge is higher in the chain than in the layer. The oxidation state of Cu atom in the layer for Y123 superconductor is higher than that in the layer for Y124 superconductor. The Cu atom in the layer and the chain for Y123 superconductor does not largely affect on the environmental effect. However, the Cu atom in the layer and the chain for Y124 superconductor does largely affect on it. Also, electron population and chemical bonding of Cu1-O4, Cu2-O4, and Cu1-Cu2 for Y123 superconductor are far different from Y124 superconductor.