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[국내논문] 고온 초전도 선재의 전력계통 적용 사례 분석 연구
A Study on the Application Cases of High Temperature Superconductivity to Electrical Power System 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.10 no.7, 2015년, pp.775 - 780  

고윤석 (남서울대학교 전자공학과)

초록
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초전도 현상절대온도 부근에서 전기적 저항이 사라지고 자기부양 효과를 보이는 등의 장점 때문에 다양한 분야에서 적용이 시도되고 있지만 초전도 임계온도를 실현하기 위한 어려움 때문에 실용화에 많은 어려움을 겪어 왔다. 하지만 최근 $30^{\circ}K$ 이상에서 초전도 현상을 보이는 고온 초전도체가 발견됨으로서 다양한 분야에 대한 적용연구가 시도되고 있다. 따라서 본 논문에서는 최근 각광받고 있는 고온 초전도체의 전력계통 적용 사례들은 조사, 분석하여 그 가능성과 문제점들을 살펴보고자 한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Because of the advantages such as the zero electrical resistance effect that disappears in the vicinity of the absolute temperature and the magnetic levitation effect, the superconducting applications are being tried in a variety of fields. But, those have faced many difficulties in the practical us...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 고온 초전도체를 기반으로한 각국의 전력분야 대한 다양한 초전도 적용사례[6-15]를 조사, 분석함으로서 그 가능성과 문제점들을 살펴본다, 그리고 이를 기반으로 다가올 초전도 시대에 대비한 기반 기술을 확보할 수 있는 대응전략을 수립할 수 있도록 한다.
  • 본 논문에서는 고온 초전도 선재의 전력계통 적용 사례 및 적용 가능분야를 조사, 분석하였다. 특히, 초전도 케이블, 초전도 한류기, 초전도 변압기 그리고 초전도 모터들에 대해서 개발사례들을 조사, 분석하여 그 가능성과 문제점들을 살펴보았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
초전도 현상을 실용화하는데 많은 어려움을 겪은 이유는? 초전도 현상은 절대온도 부근에서 전기적 저항이 사라지고 자기부양 효과를 보이는 등의 장점 때문에 다양한 분야에서 적용이 시도되고 있지만 초전도 임계온도를 실현하기 위한 어려움 때문에 실용화에 많은 어려움을 겪어 왔다. 하지만 최근 $30^{\circ}K$ 이상에서 초전도 현상을 보이는 고온 초전도체가 발견됨으로서 다양한 분야에 대한 적용연구가 시도되고 있다.
초전도 한류기가 고장 전류를 제한하기 위해 어떻게 하는가? 초전도 한류기(SFCL : Superconducting Fault Current Limiter)는 정상상태 시에는 초전도 특성에 기반 하여 저항이 거의 발생하지 않다가 고장 시에는 신속하게 초전도 상태를 벗어나 임피던스를 급속히 증가시킴으로써 고장전류를 제한하여 피해를 최소화할 수 있다.
전 초전도 모터는 어떤 경우를 말하는가? com). 초전도 모터는 구조적으로 제작하기 쉽도록 고정자 부만 초전도 코일을 경우와 고정자뿐만 아니라 회전자 부도 초전도 코일로 감은 경우로 구분될 수 있다. 후자를 전 초전도 모터 (Full Superconducting Motor)로 칭하는데 고정된 계자에 액체질소를 주입하는 것과 달리, 회전하는 회전자에 액체질소를 주입하는 문제는 구현하기 쉽지 않다.
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참고문헌 (15)

  1. J. Bardeen, L. N. Cooper, and J. R. Schrieffer "Theory of Superconductivity," Physical. Review, vol. 108, no. 5, 1957, pp. 1175-1205. 

  2. J. G. Bednorz, and K. A. Mueller, "Possible High TC Superconductivity in the Ba-La-Cu-O system," Z. Phys., vol. B64, no. 2, 1986. pp. 189-193. 

  3. M. K. Wu, J. R. Ashburn, C. J. Torng, P. H. Hor, R. L. Meng, L. Gao, Z. J. Huang, Y. Q. Wang, and C. W. Chu, "Superconductivity at 93 K in a New Mixed-Phase Y-Ba-Cu-O Compound System at Ambient Pressure," Physical Review Letters, vol. 58, 1987, pp. 908-910. 

  4. J. Nagamatsu, N. Nakagawa, T. Muranaka, Y. Janitani, and J. Akimitsu, "Superconductivity at 39K in Magnesium Diboride," Nature, vol. 410, 2001, pp. 63-64. 

  5. H. Choi, D. Roundy, H. Sun, M. L. Cohen, and S. G. Louie, "The Origin of the Anomalous Superconducting Properties of MgB2," Nature, vol. 418, Aug. 2002, pp. 758-760. 

  6. M. Dakato, "Development Situation of Superconductivity," Electrical Review, vol. 2 no. 1, Mar. 2007, pp. 21-31. 

  7. S. Eckroad, "Superconducting Cables," EPRI Technology Watch 2009, Dec. 2009, pp. 12-17. 

  8. S. Eckroad, "Superconducting Fault Current Limiters," EPRI Technology Watch 2009, Dec. 2009, pp. 31-39. 

  9. H. Hashi, H, Okamoto, T. Harimoto, T. Imayoshi, A. Tomioka, T. Bouno, M. Konno, and M. Iwakuma, "A Study for Designing YBCO Power Transformer," Physica C, vol. 463-465, 2007, pp. 1233-1236. 

  10. W. V. Hassenzahl, D. W. Hazelton, B. K. Johnson, P. Komarek, M. Noe, and C. T. Reis, "Electric Power Application of Superconductivity," Proc. of the IEEE, vol. 92, no. 10, Oct. 2004, pp. 1655-1674. 

  11. J. X. Jin, L. H. Zheng, Y. G. Guo, and J. G. Zhu, "Development of High Temperature Superconducting Machines," J. of the Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics, vol. 15, no. 2, Sept. 2007, pp.88-91. 

  12. T. Toshio, T. Hiroyuki, and Oota Tomoya, "Development of Liquid Nitrogen- Cooled Full Superconducting Motor," IHI Engineering Review, vol. 39, no. 2, Aug. 2006, pp. 89-94. 

  13. Y. Ko, "Superconducting Flywheel Energy Storage Principle and Development Cases," Proc. of the 2014 spring Korea Institute of Electronic Communication Sciences Conf., vol. 7, no. 1, Aug. 2013, pp. 477-479. 

  14. Y. Ko, "Survey and Analysis to Superconductivity Theory and Applications," Proc. of Int. Conf. on Electronic Information and Communication 2015, vol. 9, no. 2, Sept. 2015, pp. 389-392. 

  15. Y. Ko, "A Consideration on the Superconductivity Energy Storage Technology," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 6, 2015, pp. 691-697. 

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