초록 ▼

전력기기의 사용 환경이 변화함에 따라 환경 친화적이며 환경 미화적인 기기, 신뢰성과 안정성이 확보된 기기와 계통적용이 원활한 기기의 개발이 매우 시급함. 또한, 국내 전력기기용 절연부품소재의 국제 경쟁력 향상을 위하여 공공기관이 소재 및 부품의 양산화 설비를 갖추어 기업들이 쉽게 이용할 수 있는 환경을 조성하는 것이 필요함. 본 과제에서는 국내 전력기기용 절연부품소재 산업의 선진화를 목표로, 수요자 측면의 연구시설 및 인프라 구축을 통하여, 핵심기술 및 양산화 공정 기술 개발, 시제품 제작 및 성능평가 등의 핵심 기반 기술을 개발하

전력기기의 사용 환경이 변화함에 따라 환경 친화적이며 환경 미화적인 기기, 신뢰성과 안정성이 확보된 기기와 계통적용이 원활한 기기의 개발이 매우 시급함. 또한, 국내 전력기기용 절연부품소재의 국제 경쟁력 향상을 위하여 공공기관이 소재 및 부품의 양산화 설비를 갖추어 기업들이 쉽게 이용할 수 있는 환경을 조성하는 것이 필요함. 본 과제에서는 국내 전력기기용 절연부품소재 산업의 선진화를 목표로, 수요자 측면의 연구시설 및 인프라 구축을 통하여, 핵심기술 및 양산화 공정 기술 개발, 시제품 제작 및 성능평가 등의 핵심 기반 기술을 개발하였음.
전력기기용 절연부품소재 공정 및 성능평가 설비 구축, 능동형 세라믹 부품 소재 개발 및 성능평가 기술 개발, 전력용 세라믹 커패시터 기술 개발 및 성능평가 기술 개발, 친환경 나노복합 절연코팅 기술개발 및 성능평가 기술을 개발 하였으며, 다음과 같은 연구 결과를 도출하였음.
○ 전력기기용 절연부품소재 공정 및 성능평가 설비 인프라 구축
- Tape caster 등 부품소재 공정 및 성능 평가 설비 구축
- 구축설비, 공정기술, DB 구축, 평가 등의 산업계 지원 인프라 구축
○ 능동형 세라믹 부품 소재 개발 및 성능평가 기반 구축
- 압전모터용 친환경 소재개발 : d₃₃ ~ 410 pC/N, kp ~ 0.7
○ 전력용 세라믹 커패시터 기술 개발 및 성능평가 기반 구축
- 전력변환(인버터-컨버터)용 세라믹 커패시터 개발 : 50 V 급, 10 μF
○ 친환경 나노복합 절연코팅 기술개발 및 성능평가 기반구축
- 고열전도성 나노복합 절연코팅 기술개발 : 0.35 W/K·m

Abstract ▼

Ⅳ. R&D Result
○ Infrastructure of manufacturing process and measurement system for electrical materials and devices
○ Development of process and evaluation for active ceramic components and materials
- Lead-free materials for piezoelectric motors : d₃₃ ~ 400 pC/N, k_p ~

Ⅳ. R&D Result
○ Infrastructure of manufacturing process and measurement system for electrical materials and devices
○ Development of process and evaluation for active ceramic components and materials
- Lead-free materials for piezoelectric motors : d₃₃ ~ 400 pC/N, k_p ~ 0.7
○ Development of process and evaluation for high power ceramic capacitors
- Ceramic capacitor for energy conversion devices : 50 V and 10 μF
○ Development of process and evaluation for nano-complex insulation coating materials
- Nano-complex insulation coating materials with high thermal conductivity : 0.35 W/K·m

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제1절. 개요 ... 8
• 제2절. 능동형 세라믹 전력기기 부품소재 ... 11
• 제3절. 전력용 세라믹 커패시터 ... 14
• 제4절. 전력기기 부품소재 절연코팅 ... 16
• ○ 전력용 절연기술 방향 ... 16
• ○ 전력용 나노복합절연 기술의 응용 ... 16
• 제2장. 국내외 기술개발 현황 ... 17
• 제1절. 지적재산권 현황 ... 17
• 1. 능동형 세라믹 전력기기 부품소재 ... 17
• 2. 전력용 세라믹 커패시터 ... 19
• 3. 나노복합 절연코팅 기술 ... 20
• 제2절. 국내외 기술 현황 ... 21
• 1. 능동형 세라믹 전력기기 부품소재 ... 21
• 2. 전력용 세라믹 커패시터 ... 22
• 3. 나노복합 절연코팅 기술 ... 23
• 4. 국내외 핵심기술별 수준 현황 ... 24
• 제3장. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 25
• 제1절. 능동형 세라믹 부품소재 ... 25
• 1. 압전 모터 ... 25
• 2. NKN계 친환경 압전 소재 개발 ... 59
• 3. 거대 변위 상전이 소재 개발 ... 91
• 제2절. 전력용 세라믹 커패시터 ... 107
• 1. 전력용 커패시터 기술 동향 ... 107
• 2. 전력용 커패시터 유전체 ... 109
• 2. 커패시터용 BaTiO3-메탈 세라믹스의 유전 특성 ... 111
• 3. 커패시터 평가를 위한 시스템 구축 ... 114
• 제3절. 전력기기 부품소재 절연코팅 ... 115
• 1. 절연내구성 시험설비구축 ... 115
• 2. 전력기기용 복합절연재료 ... 116
• 3. 유-무기 나노하이브리드 절연소재 개발 ... 124
• 4. 결론 ... 132
• 제4절. 부품소재 공정 및 성능평가 설비 기반 구축 ... 134
• 1. 배경 ... 134
• 2. 개요 ... 135
• 3. 절연부품 및 소재의 평가 장비 구축 현황 및 규격 정보 ... 136
• 4. 전력기기용 절연부품소재 공정 및 성능평가 설비기반 구축 ... 141
• 제4장. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 147
• 제1절. 연구목표 종합 요약 ... 147
• 1. 연구 개발 목표 ... 147
• 제2절. 목표 달성도 ... 148
• 1. 기술적 성능지표 – 목표 대비 달성도 ... 148
• 2. 연구성과 – 목표 대비 달성도 ... 149
• 제3절. 결과의 우수성 및 관련 분야 기여 ... 150
• 1. 기술적 우수성 ... 150
• 2. 경제성 및 파급효과 ... 150
• 3. 공익성 및 기타 사회적 기여성 ... 150
• 4. 특허 출원 목록 ... 150
• 5. 논문 게재 목록 ... 151
• 제5장. 연구개발결과의 활용계획 ... 152
• 제6장. 참고문헌 ... 153
• 끝페이지 ... 154