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문제 정의
- 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 초전도 응용기기의 임계전류에 많은 영향을 주는 수직자장의 크기를 빠르고 신뢰성 높게 계산하여 효율적인 설계를 할 수 있는 새로운 계산 방법을 제시하였다.
- 본 논문에서는 토로이드 형태로 팬케이크 코일을 배치한 SMES의 최대 수직자기장을 빠르게 계산하는 방법을 제안하였다. 우리는 여기에서 제시한 계산방법으로 유한요소법으로 계산하는 경우의 1/1000정도의 시간으로 결과를 얻을 수 있었다.
가설 설정
- 계산함수로 계산을 진행할 경우 하나의 선전류로 가정하여 계산한 결과는 싱글펜케이크 코일의 볼륨 등을 고려하지 못하였기 때문에 유한요소법을 사용하여 구한 결과와 오차가 발생할 수 밖에 없다. 이런 오차율을 최대로 줄이기 위하여 싱글 펜케이크 코일의 미소전류 수를 늘리고 하나의 코일에 흐르는 전류를 하나의 선전류가 아닌 싱글펜케이크코일 단면에 여러 개의 선전류가 흐르는 것으로 가정하여 선전류의 개수를 조절해가며 오차율을 줄여나가는 과정을 진행하였다.
- 주변코일에서 발생하여 작용하는 자장을 계산하기 위하여 토로이드 형태로 배치된 코일에 흐르는 전류를 선전류로 가정하여 계산하였다[4]. 코일에 흐르는 전류에 의해서 만들어지는 자계의 세기를 구하는 기본이 되는 법칙인 비오-사바르 법칙(Biot-Savart law)을 이용하여 주변코일에 흐르는 전류로 인해 발생하여 C1코일의 미드포인트(Mid-point)에 작용하는 자계의 세기를 구하였다.
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