Design of High-Temperature Superconducting Power Devices and Cryogenic Systems
연구 내용
고온초전도 코일과 철심 구조를 설계하고 극저온 냉각·전자기 해석 및 성능평가를 연계하여 전력기기와 전기추진 응용기술을 개발하는 연구
고온초전도 선재와 코일은 전력밀도 향상과 손실 저감이 가능하지만, 자기장·열부하·기계적 응력 및 퀜치에 대한 통합 설계가 필요합니다. 연구실은 2G HTS 선재와 MgB2 선재를 이용한 코일, 회전자, 발전기 및 초전도 한류기의 전자기 특성을 유한요소해석으로 검토하고, 극저온 용기와 액체수소·헬륨 기반 냉각계통의 열거동을 분석합니다. 또한 반복하중, 진자운동, 수평 이송 등 실제 운전조건을 모사하는 평가장치를 설계하여 코일의 안정성과 성능을 검증합니다. 서로 다른 선재를 조합한 비용 절감형 코일과 철심 재료의 포화 특성을 반영한 한류기 구조가 차별적 설계 요소입니다.
관련 연구 성과
관련 논문
3편
관련 특허
7건
관련 프로젝트
1건
연구 흐름
초기 연구는 초전도 전력케이블과 SMES의 EMTDC·RTDS 모델을 개발하고 고장전류, 손실, 전류분포를 해석하는 데 집중되었습니다. 이후 HTS 코일과 전류리드, 토로이드형 DC 리액터, 케이블 및 회전기기의 구조·열·전자기 설계로 범위를 확장했습니다. 2015년 이후에는 대용량 풍력발전기와 유도가열기용 모듈 코일의 제작·시험, 비절연 코일과 flux pump 적용, 한류기 철심 및 보호기술로 심화되었습니다. 최근에는 유한요소해석과 강화학습을 결합한 코일 최적화와 액체수소 기반 30 K급 냉각계통 설계를 수행하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Design and Analysis of Cryogenic Cooling System for Electric Propulsion System Using Liquid Hydrogen
Combining finite element and reinforcement learning methods to design superconducting coils of saturated iron-core superconducting fault current limiter in the DC power system
Comparative Analysis of XLPE and Thermoplastic Insulation-Based HVDC Power Cables
관련 특허
구분
제목
풍력발전기용 초전도코일 반복하중 시험 장치 및 시험 방법
서로 다른 2개의 초전도 선재를 이용한 초전도 코일체 어셈블리 및 그 제조방법
초전도 한류기용 철심구조체
초전도 코일의 수평형 특성 평가 장치 및 이를 이용한 특성 평가 방법
초전도 코일의 특성 평가 장치 및 이를 이용한 특성 평가 시스템
초전도 코일의 특성 평가 장치
연속 임계전류 측정장치
관련 프로젝트
구분
제목
AC/DC 하이브리드 배전망 운영시스템 기술개발