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초고속 LSM 추진용 초전도 전자석 시작품의 설계, 제작 및 평가
이창영(Changyoung Lee),박찬배(Chanbae Park),이진호(Jinho Lee),손연(Sun Yan),김석호(Seokho Kim),윤상원(Sangwan Yoon) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.10
초전도 선형동기모터(LSM) 추진 기술을 이용한 600km/h 급 레일식 초고속 철도에 대한 연구가 진행 중에 있으며, 초전도 LSM 추진 기술의 타당성 연구를 목적으로 초전도전자석 시작품을 이용한 축소형 LSM 추진 장치를 개발하였다. 초전도 전자석 시작품은 2 극 구조로, 하나의 냉각조 내에 2 개의 초전도 코일로 구성된다. 각 초전도 코일의 기자력은72kAt 이며, 600 km/h 급 실 모델 대비, 약 1/5 크기 및 성능의 자기장을 발생 하도록 설계되었다. 사용된 초전도 도체는 임계전류가 200A(@77K) 이상인 GdBCO 계열의 고온초전도체로서, 100 % 국산화 선재를 사용하였다. 초전도 전자석의 냉각은 냉매 Free 를 위한 전도냉각기술을 적용하였으며, 약 7~10K (-266~-263℃)의 온도에서 운전하였다. 본 논문에서는 초전도 전자석 시작품의 설계, 제작 및 평가 결과를 소개한다. KRRI(Korean Railroad Research Institute) has studied superconducting linear synchronous motor (LSM) as the propulsion system for 600km/h high-speed railway. A scale-down superconducting LSM has successfully developed to demonstrate the system’s design feasibility. This paper introduces the design, fabrication and tests of the prototype superconducting electromagnet. The electromagnet consists of 2-pole superconducting coils in one cryostat, which is about 1/10 scale-down model in the performance of realscale one. The superconducting coil uses 2<SUP>nd</SUP> generation high-temperature superconductor (HTS), GdBCO, as the coiling material which was fully provided by a Korean manufacturer. The electromagnet is operated at the cooling temperature of 7~ 10 K and generates the electromotive force of 72,000 At.
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