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전력기기 적용을 위한 초전도 세라믹의 전기자기적 특성
Electromagnetic Characteristics of Superconducting Ceramics for Electrical Power Devices 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.60 no.2, 2011년, pp.349 - 351  

이상헌 (선문대 공대 전자공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The formation of oxide superconducting phase fabrication of superconducting wire materials and fabrication of precise superconducting material were studied for developing superconductor application technique. The $ZrO_2$ addition reduced the particle size $BaZrO_3$ trapped in t...

주제어

#Superconducting phase   # $ZrO_2$   #Sintering process  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 전력 분야에 응용에 중점을 두어 고자력 특성을 가지는 벌크형 초전도체의 제작과 그의 응용, 그리고 전력 분야에서 가장 응용범위가 많은 선재 가공 기술에 중점을 두어 연구를 수행 하였다. 따라서 고 임계 전류 밀도체를 얻기 위한 미세구조제어의 연구와 산화물 초전도체합성에 대한 초기분말형태, 첨가물과의 복합 선재제작에서의 공정변수에 관한 연구등을 수행하고자 하였으며 초전도 선재제작에 대한 합성공정에 대한 해석을 실시하여 특성향상에 미치는 인자들을 연구해 보았다. 한편 전력 분야의 초전 도체 응용중에 가장 범위가 넓은 전력 케이블 및 코일을 제조하기 위하여는 고온 초전도체를 선재 형태로 가공 하여야 한다.
  • 결론적으로 세라믹 초전도체에 제2상 물질의 소량첨가에의한 초전도 미세 조직의 향상과 플럭스 피닝 사이트로 작용할 수 있는 미세 결함의 생성 촉진을 목적으로한 연구가 수행 되어야 할 것 이다. 본 연구에서는 고가의 합성 장비를 대체할 수 있는 단순한 공정 방법으로 수행한 연구결과로서 각종 전력기기용 케이블, 기능성 선재의 합성 방법으로 대체될 수 있는 가능성을 제시 하였다.
  • 효과적인 핀고정점을 첨가할 경우에는 초전도 선재의 인성치가 상승하는데, 이는 도핑된 첨가물이 초전도 상과 반응하여 미세한 핀고정점을 생성하기 때문으로 사려 된다. 본 연구에서는 이러한 연구배경을 바탕으로 우선 벌크형태의 YBaCuO형 초전도체를 고 임계 전류밀도체로 합성하기 위한 방법으로 미세 조직을 개선하고 자기적 특성을 향상 시키기 위한 방향성 성장 기술과 초기 분말 조성 및 합성 방법등에 관한 연구를 수행하여 높은 자기적 성질을 가지는 YBaCuO형 초전도체의 합성을 시도 하였다.
  • 본 연구에서는 전력 분야에 응용에 중점을 두어 고자력 특성을 가지는 벌크형 초전도체의 제작과 그의 응용, 그리고 전력 분야에서 가장 응용범위가 많은 선재 가공 기술에 중점을 두어 연구를 수행 하였다. 따라서 고 임계 전류 밀도체를 얻기 위한 미세구조제어의 연구와 산화물 초전도체합성에 대한 초기분말형태, 첨가물과의 복합 선재제작에서의 공정변수에 관한 연구등을 수행하고자 하였으며 초전도 선재제작에 대한 합성공정에 대한 해석을 실시하여 특성향상에 미치는 인자들을 연구해 보았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
고온 초전도체는 언제 발견되었는가? 1987년 일련의 고온 초전도체들이 발견된 이후로 이들 재료들에 관한 과학적, 경제적 중요성이 매우 부각되어 세계적으로 많은 연구가 수행 되고 있다. 따라서 이러한 우수한 전기적 특성을 가지는 고온 초전도 재료를 실제 전력 시스템에 응용하기 위하여는 실제로 응용에 사용될 여러 가지 형태로 가공하는 기술이 집중적으로 연구 되고 있다.
고온 초전도 재료를 사용하여 전력 기기의 효율을 크게 증가시키기 위해서는 무엇이 필요한가? 따라서 이러한 우수한 전기적 특성을 가지는 고온 초전도 재료를 실제 전력 시스템에 응용하기 위하여는 실제로 응용에 사용될 여러 가지 형태로 가공하는 기술이 집중적으로 연구 되고 있다. 고온 초전도 재료를 사용하여 전력 기기의 효율을 크게 증가시키기 위하여는 만들어 지는 재료의 초전도 임계 온도, 임계전류 밀도, 초전도 재료의 기계적 강도등의 특성이 크게 향상되어야 한다. 이러한 초전도체들은 각각의 응용되는 분야의 특성에 따라 박막, 벌크, 선재등의 형태로 가공 되고 있다.
고온 초전도 재료들은 각각의 응용되는 분야의 특성에 따라 어떤 형태로 가공 되고 있는가? 고온 초전도 재료를 사용하여 전력 기기의 효율을 크게 증가시키기 위하여는 만들어 지는 재료의 초전도 임계 온도, 임계전류 밀도, 초전도 재료의 기계적 강도등의 특성이 크게 향상되어야 한다. 이러한 초전도체들은 각각의 응용되는 분야의 특성에 따라 박막, 벌크, 선재등의 형태로 가공 되고 있다.
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참고문헌 (3)

  1. A. Hu, N. Sakai, H. Zhou, K. Inoue, N. Chikumoto, M. Murakami, "Air processing of ternary (Sm,Eu,Gd) $Ba_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ superconductors with enhanced peak effects,"Physica C, Vol.402, pp. 127-135, 2004. 

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  2. P.M. Shirage, A. Iyo, D.D. Shivagan, A. Crisan, Y. Tanaka, Y. Kodama, H. Kito,, "Critical current densities and irreversibility fields of a HgBaCaCuO sample containing phases ," Physica C, Vol.468, pp.1287-1290, 2008. 

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  3. P. W. Klamut, K. Rogacki, B. Dabrowski, "Irreversibility fields and critical currents for pure and Y-substituted LaCaCuO superconductors," Solid State Communications, Vol.108, pp.425-428, 1998. 

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