• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.32-35
• /
• 2012

A high-$T_c$ superconducting (HTS) DC application has advantages such as the ultimately lower loss, more compact dimensions, and large capacity compared to AC application. In order to optimize the insulation design of a HTS DC machines, it is important to understand the high voltage insulation and materials at cryogenic temperature. Polypropylene laminated paper (PPLP) has been widely used as an insulating material for HTS AC machines. However, the fundamental data under DC voltage have not been revealed satisfactorily until now. In this paper, we will discuss mainly on the breakdown and dielectric characteristics of PPLP in liquid nitrogen ($LN_2$). The polarity effects of DC and impulse voltage were studied by using the semi-rod to cylindrical electrode. The volume resistivity of PPLP in $LN_2$ was studied. Also, the space charge distribution at room temperature was studied. However, it is necessary to study this topic at cryogenic temperature in the near future.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1995년도 추계학술대회 논문집 학회본부
• /
• pp.406-410
• /
• 1995

A superconducting cable is one of the promising methods of undground transmission of high electric power in the future. It is very important that composite insulation system of $LN_2$ and polymer films takes into consideration for application high $T_c$ superconductor. This study is about both the partial discharge and properties V-t in $LN_2$. As result, applied voltage doesn't depend on the radius of non-eroded area but eroded area. And eroded area is observed the formation such as the ring of a tree.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
• /
• pp.149-150
• /
• 2005

According to the trend for electric power equipment of high capacity and reduction of its size, the needs for the new high performance electric equipments become more and more important. On of the possible solution is high temperature superconducting (HTS) power application. Following the successful development of practical HTS wires, there have been renewed activities in developing superconducting power equipment. HTS equipments have to be operated in a coolant such as liquid nitrogen ($LN_2$) or cooled by conduction-cooling method such as using Gifford-McMahon (G-M) cryocooler to maintain the temperature below critical level. In this paper, the dielectric strength of unfilled epoxy and filled epoxy in $LN_2$ was analyzed. The filled epoxy composite not only compensates for this fragile property but enhances its dielectric strength.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.37-42
• /
• 2006

A research on several characteristics such as volume breakdown and surface discharge of insulators for a termination of power transmission class HTS cable was performed. We investigated the surface discharge of glass fiber reinforced plastic (GFRP) under air, cryogenic nitrogen gas and nitrogen gas media. The breakdown characteristics of these media were studied. Experimental results revealed that flashover voltage greatly depends on pressure, temperature, the kinds of insulating media and voltages, but it is slightly affected by shape and material of electrode. The breakdown voltage of liquid nitrogen, cryogenic nitrogen gas and nitrogen gas deeply depends on the shape and dimension of electrode, kinds of voltages and pressure. Moreover, the breakdown voltage of cryogenic nitrogen gas and flashover voltage of GFRP in the cryogenic nitrogen gas is also influenced by temperature and vapour-mist density of the gas.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
• /
• pp.235-240
• /
• 2010

분출냉각은 높은 압력과 온도의 가혹한 환경에서 운용되는 액체로켓과 공기흡입식 엔진을 위한 가장 효과적인 냉각방법이다. 연소기 라이너와 터빈 베인은 다공질 벽면을 통과하는 냉각재(공기 또는 연료) 뿐만 아니라 차단막으로 작용하는 공기에 의해 냉각된다. 그러나 이의 실용화는 유용한 다공질 재료의 제한에 의해 방해를 받아왔다. 벽면 내에서 내부 열전달을 증가시키는 보다 현실적인 방법을 찾는 노력을 통해 Lamilloy$^{(R)}$ 및 Transply$^{(R)}$와 같은 다층 기공 구조물을 개발하게 되었다. 본 논문은 액체로켓, 가스터빈 및 스크램제트의 추진기관 적용을 위한 분출냉각의 최근 연구동향을 고찰하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제39권10호
• /
• pp.966-978
• /
• 2011

분출냉각은 높은 압력과 온도의 가혹한 환경에서 운용되는 고성능 액체로켓과 공기흡입엔진을 위한 가장 효과적인 냉각방법이다. 분출냉각이 적용되는 경우, 연소기 라이너와 터빈 블레이드/베인은 다공질 벽면을 통과하는 냉각재(공기 또는 연료)뿐만 아니라 차단막으로 작용하는 벽면을 빠져나온 냉각재에 의해 냉각된다. 이러한 냉각기술의 실용화는 가용한 다공질 재료의 부재로 인해 제한을 받아왔다. 그러나 금속결합 기술의 발전으로 확산접합과 식각된 얇은 금속판으로 제작한 Lamilloy$^{(R)}$와 같은 다층 기공 구조물이 개발되었다. 그리고 또한 경량 세라믹 매트릭스 복합재료가 개발됨에 따라 분출냉각은 근래 고성능 엔진 냉각을 위한 유망 기술로 여겨지고 있다. 본 논문에서는 분출냉각의 최근 연구동향 및 가스터빈, 액체로켓 및 극초음속 비행체 엔진에 이의 적용사례를 고찰하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제7권5호
• /
• pp.765-771
• /
• 2012

$SF_6$ gas has been used as arc quenching and insulating medium for high and extra high voltage switching devices due to its high dielectric strength, its excellent arc-quenching capabilities, its high chemical stability and non toxicity. Despite of its significant contributions, the gas was classified as one of the greenhouse gas in the Kyoto Protocol. Thus, many researches are conducted to find out the replacement materials and to develop the $SF_6$ gas useless electrical equipment. This paper describes experiments on the temperature change-related breakdown characteristics of $SF_6$ gas ($SF_6$) and $SF_6$ liquid ($LSF_6$) in a model GIS(Gas-Insulated Switchgear) chamber in order to show the possibility of more stable and safe usages of $SF_6$ gas. The breakdown characteristics are classified into three stages, namely the gas stage of $SF_6$ according to Paschen's law, the coexisting stage of $SF_6$ gas with liquid in considerable deviation at lower temperature, and the stage of $LSF_6$ and remaining air. The result shows that the ability of the $LSF_6$ insulation is higher than the high-pressurized $SF_6$. Moreover, it reveals that the breakdown characteristics of $LSF_6$ are produced by bubble-formed $LSF_6$ evaporation and bubbles caused by high electric emission and the corona. In addition, the property of dielectric breakdown of $LSF_6$ is determined by electrode form, electrode arrangement, bubble formation and movement, arc extinguishing capacity of the media, difficulty in corona formation, and the distance between electrodes. The bubble formation and flow separation phenomena were identified for $LSF_6$. It provides fundamental data not only for $SF_6$ gas useless equipment but also for electric insulation design of high-temperature superconductor and cryogenic equipment machinery, which will be developed in future studies.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권1호
• /
• pp.93-100
• /
• 2011

액체질소 온도부근에서 작동하는 고온초전도 케이블 시스템을 개발하기 위해서는 고온초전도 케이블 시스템에 사용되는 극저온 절연재료의 정확한 열물성 자료가 필요하다. 금속재료와 달리, 비금속 계열의 재료는 열저항이 크기 때문에 정확한 열 유입량을 측정하기 위해서는 특별한 주의가 요구된다. 본 연구에서는 극저온 냉동기를 이용하여 30K 부터 상온 사이에서 절연재료의 열전도도를 정확하게 측정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 설계와 제작과정을 포함한 열전도도 측정 시스템을 자세하게 기술하였다. 또한 상온으로부터 침입하는 불가피한 열유입량을 최소화하기 위한 열전도도 측정 시스템의 최적화 과정을 소개한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.68-69
• /
• 2011

The process of charge transfer at the interface between two semiconductors or between a metal and a semiconductor plays an important role in many areas of technology. The optimization of such devices requires a good theoretical description of the interfaces involved. This, in turn, has motivated detailed mechanistic studies of interfacial charge-transfer reactions at metal/organic, organic/organic, and organic/inorganic semiconductor heterojunctions. Charge recombination of photo-induced electron with redox species such as oxidized dyes or triiodide or cationic HTM (hole transporting materials) at the heterogeneous interface of $TiO_2$ is one of main loss factors in liquid junction DSSCs or solid-state DSSCs, respectively. Among the attempts to prevent recombination reactions such as insulating thin layer and lithium ions-doped hole transport materials and introduction of co-adsorbents, although co-adsorbents retard the recombination reactions as hydrophobic energy barriers, little attention has been focused on the anchoring processes. Molecular engineering of heterogeneous interfaces by employing several co-adsorbents with different properties altered the surface properties of $TiO_2$ electrodes, resulting to the improved power conversion efficiency and long-term stability of the DSSCs. In this talk, advantages of the coadsorbent-assisted sensitization of N719 in preparation of DSSCs will be discussed.

• 한국자기학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.77-82
• /
• 2011

우리 삶의 질을 좌우하는 전자기 기기의 고기능화, 자동화, 소형화 추이에 따라 사용량이 급격히 증가하고 있는 연자성 소재로서 가장 널리 사용되고 있는 전기강판과 에너지 고효율화라는 시대의 요구에 따라 새롭게 부상되고 있는 연자성 복합 분말 소재에 대해 각 연자성 소재 분야에서 철손 제어 인자 및 이들 인자들의 제어 방안에 대해 문헌을 고찰했다. 전기강판에서는 히스테리시스 손실을 낮추기 위해 정련공정을 통해 자구이동을 방해하는 결함을 제거하고 결정립의 크기를 최적화하고 있으며, 와전류 손실의 감소를 위해 합금첨가원소를 통해 비저항을 높이고 판재의 두께를 박판화하고 있다. 이와 동시에 코팅을 통해 자구의 이동이 용이하도록 응력의 방향 및 크기를 제어하며, 압연기술과 열처리 기술을 통해 집합조직을 최적화하여 고투자율 및 저철손을 동시에 충족시켜 나가고 있다. 연자성 복합 분말 소재의 경우, 분말 표면의 복합화를 통해 철계 조성, 코팅, 윤활재 및 바인더, 성형 및 열처리 조건 등에 복합적으로 의존하는 연자성 코어의 최종 자기특성을 제어하고 있다. 온간 및 다단 성형과 같은 새로운 성형공정, 2단 소둔/자성 열처리와 같은 소둔 조건, 나노결정질, 비정질 및 벌크 비정질 등과 같은 새로운 조성, 적절한 코팅층의 변수들을 최적화할 경우, 연자성 복합 소재의 자성특성은 향상될 것으로 기대된다.