액체질소 온도부근에서 작동하는 고온초전도 케이블 시스템을 개발하기 위해서는 고온초전도 케이블 시스템에 사용되는 극저온 절연재료의 정확한 열물성 자료가 필요하다. 금속재료와 달리, 비금속 계열의 재료는 열저항이 크기 때문에 정확한 열 유입량을 측정하기 위해서는 특별한 주의가 요구된다. 본 연구에서는 극저온 냉동기를 이용하여 30K 부터 상온 사이에서 절연재료의 열전도도를 정확하게 측정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 설계와 제작과정을 포함한 열전도도 측정 시스템을 자세하게 기술하였다. 또한 상온으로부터 침입하는 불가피한 열유입량을 최소화하기 위한 열전도도 측정 시스템의 최적화 과정을 소개한다.
The thermal property of insulation material is essential in developing a high-temperature superconductor (HTS) power cable to be operated at around liquid-nitrogen temperature. Unlike metallic materials, nonmetallic materials have a high thermal resistance; therefore, accurate estimate of the heat flow is difficult in the case of nonmetallic materials. The aim of this study is to develop an instrument for precisely measuring the thermal conductivity of insulating materials over a temperature range of 30 K to approximately the room temperature by using a cryocooler. The details of the thermal-conductivity measurement system, including the design and fabrication processes, are described in this paper. In addition, the design optimization to minimize unavoidable heat leakage from room temperature is discussed.
