초전도 에너지 변환 기계

전문가 제언

□ 전력기기에 적용되는 초전도 재료는 NbTi 등의 금속계의 재료와 Y-123계나 Bi-2223계(또는 Bi-2212계)의 산화물 재료가 있다. 산화물계는 길게 도선으로 만드는 것이 어려웠으나, 현재는 해결되어 Bi계 선재를 이용하는 것이 많다. 한편 전류밀도가 큰 Y계는 금속피복선을 입히는 제작 연구와 길게 연선으로 만드는 연구가 계속되고 있다. 지금 초전도 발전기에 쓰이는 초전도 선재는 금속초전도 선재로부터 고온초전도 선재까지 다양하게 적용하고 있다.

□ 초전도 발전기는 고정자 측의 전기자 권선과 회전자 측의 계자권선 2종류의 권선이 있으나, 현재 주로 초전도화가 이루어지고 있는 것은 직류전류가 흐르는 계자권선이다. 초전도선에는 비교적 새로이 개발한 Bi-2223 등의 고온초전도 선재가 있으나, 지금까지 발전기에는 자속밀도, 전류밀도나 권선의 가공성 등에서 유리한 금속계 저온 초전도재료인 NbTi를 사용하고 있다.

□ 초전도 발전기는 계자권선을 초전도화 함으로서 작은 회전자로서 강한 자계를 발생하는 것이 가능하다. 이 때문에 동일 용량의 현용발전기에 비하면 중량에서는 약 절반, 축 길이는 약 60%까지 소형 경량화 된다. 현용기(現用機)에서 전발전기 손실의 약 1/3이 계자손실이므로 초전도선을 채용함으로서 이 손실을 감소시켜 발전기의 효율을 올릴 수 있다. 그러나 그 효율은 현용기에 비하여 0.5~1% 향상을 가져올 뿐이다.

□ 초전도 전동기의 연구개발은 비용이 많이 들고, 시스템운전이 복잡한 것 등으로부터 연구개발이 미진하였다. 그러나 고온 초전도체의 발견으로 HTS 전동기는 선박 전기추진이나 blower, pump, compressor, 조상기 분야에서 연구개발이 진전되고 있다. 특히 Bi-2223/Ag계 고온 초전도 테이프 선재의 상업화가 진전되어짐으로서 대형 초전도 전동기 분야에도 관심을 가져야할 것이다.

저자

Editor

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

전기·전자

연도

2003

권(호)

(946)

잡지명

전기학회기술보고(39종)(D083)

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

3~23

분석자

양*덕

분석물

• 초전도 에너지 변환기계.pdf [218,941 byte]

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