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국립창원대학교 공학융합학부 김석호 교수는 초전도 및 극저온 기술 분야의 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 에너지고효율 시스템, 우주 환경 모사장치, 극저온 냉각 기술 등 다양한 응용 분야에서 혁신적인 연구 성과를 창출하며, 다수의 논문 및 특허를 통해 학계와 산업 발전에 기여하고 있습니다. 김석호 교수의 전문성은 미래 산업의 핵심 동력이 될 첨단 기술 개발에 중요한 역할을 하고 있습니다.
| 연구자 프로필 |  |
| 연구자 명 | 김석호 |
| 직책 | 교수 |
| 이메일 | seokho@changwon.ac.kr |
| 재직 상태 | 재직 중 |
| 부서 학과 | 기계공학과 |
| 사무실 번호 | 0552132884 |
| 연구실 | 저온공학 & 초전도 연구실 CESLab |
| 연구실 홈페이지 | https://www.ceslab.net/ |
| 홈페이지 | https://www.ceslab.net/%EB%B3%B5%EC%A0%9C-%EA%B5%90%EC%88%98-%EB%B0%8F-%EC%97%B0%EA%B5%AC%EC%A7%84 |
| 소속 | 국립창원대학교 |
| 연구 1 | 초전도 기술 및 전력 응용 연구 |
| 내용 | 본 연구실은 초전도 현상을 기반으로 한 에너지 고효율 시스템 및 차세대 전력 기기 개발에 중점을 두고 혁신적인 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 고온초전도(HTS) 자석, 초전도 케이블, 초전도 모터, SMES(초전도 자기 에너지 저장장치) 등의 설계, 제작 및 성능 평가 기술을 선도하고 있습니다. 이를 통해 전력 손실을 최소화하고 대용량 전력 전송 및 에너지 저장 효율을 극대화하는 데 기여하며, 미래 전력망의 안정성과 효율성을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 주요 연구 과제로는 '고성능 고온초전도 레이스트랙 코일 핵심기술 개발', '고장전류 제한 기능을 갖는 송전급 스마트 초전도 케이블 기술 개발', '10MW급 초전도풍력발전기 기반 부유식 해상풍력발전 플랫폼용 기초기술개발', '초전도 모터 출력 향상을 위한 극저온 냉각 시스템 개발' 등이 있습니다. 이러한 연구는 차세대 철도시스템 하이퍼튜브, 대규모 풍력발전 등 다양한 산업 분야에 적용 가능성을 보여주고 있습니다. 관련 논문으로는 'Design, Fabrication, and Testing of a Full-Scale HTS Coil for a 10 MW HTS Wind Power Generator', 'Increased Impedance of Wound HTS Power Cables by Quenching at a Shielding Layer for Fault Current Limiting Function' 등이 있으며, '초전도선재를 이용한 초전도 베어링'과 같은 특허를 통해 실질적인 기술 구현을 입증하고 있습니다. 본 연구는 차세대 전력 시스템의 핵심 동력을 제공하며 산업적 파급 효과가 클 것으로 기대됩니다. |
| 연구 2 | 극저온 공학 및 첨단 냉각 시스템 개발 |
| 내용 | 본 연구실은 극저온 환경 조성 및 유지 기술 개발에 집중하며, 첨단 냉각 시스템의 효율성과 안정성을 최적화하는 연구를 수행합니다. 우주 환경 모사장치, 양자 소자용 극저온 냉동기, 액체수소 재액화 저장 및 이송 시스템, 고효율 히트파이프 등 다양한 극저온 응용 분야에서 선도적인 기술을 개발하고 있습니다. 우리는 첨단 소재의 극저온 물성 평가와 복잡한 극저온 유체 역학 해석을 통해 차세대 냉각 기술의 발전을 이끌고 있습니다. 주요 참여 과제로는 '양자소자용 극저온 냉동기 개발', '액체수소 재액화 저장, 성능평가 시스템 공정 해석기술 개발', '위성 및 우주비행체의 적외선 검출기 냉각용 극저온 히트파이프 개발', '극저온 연료 이송을 위한 진공 단열형 커플링 개발' 등이 있습니다. 이 기술들은 국방, 우주 탐사, 양자 컴퓨팅 등 고신뢰성과 정밀 제어가 요구되는 미래 핵심 산업 분야에 필수적인 기반 기술을 제공합니다. 관련 논문으로는 'Simulation of level change in a 7 m3 hydrogen ZBO storage tank with a gas helium circulation cooling system', 'Liquid Hydrogen Cooling System for 100 kW-Class HTS Rotor Thermal Design' 등이 있으며, '극저온냉동기를 이용한 전도냉각방식의 우주환경 모사장치', '진동형 히트파이프를 적용한 극저온 루프 히트파이프' 등의 특허를 보유하고 있습니다. 이러한 연구는 극한 환경에서의 안정적인 작동을 위한 핵심 솔루션을 제공합니다. |
| 연구 3 | 극한환경 스마트 기계 부품 설계 및 제조 혁신 |
| 내용 | 본 연구실은 극저온, 고온, 진공 등 극한 환경에서 안정적으로 작동하는 스마트 기계 부품의 설계, 제조 및 성능 혁신에 집중하고 있습니다. 3D 프린팅 기술과 고성능 복합소재를 활용하여 극한 환경에 최적화된 부품을 개발하며, 열적/구조적 안정성 확보 및 효율성 극대화를 위한 최적 설계 기법을 적용합니다. 이를 통해 기존 기술의 한계를 뛰어넘는 새로운 솔루션을 제시하고 있습니다. 핵심 연구 분야는 우주 발사체, 초고속 자기부상열차(하이퍼튜브), 첨단 방위산업 등 고신뢰성 및 고성능이 요구되는 분야에 적용되는 기계 부품 개발입니다. '극한환경 스마트 기계 부품 설계/제조 혁신 센터' 운영을 통해 관련 기술의 연구 개발 및 인재 양성을 주도하고 있으며, '고속회전 초전도 모터 경량화를 위한 지지구조의 열/구조 최적 설계', '우주 발사체용 복합재 추진제 탱크의 극저온 열전달 해석' 등의 과제를 수행하고 있습니다. 관련 논문으로는 'Mechanical and thermal properties of 3D printing metallic materials at cryogenic temperatures', 'Transient thermal stress of cfrp propellant tank depending on charging speed of cryogenic fluid' 등이 있으며, '3차원 격자형 구조체를 포함하는 고온 가스용 장치 및 그 제조방법', '3d 프린팅을 이용한 복합 소재 및 이의 제조방법' 등의 특허를 통해 기술적 독창성을 확보하고 있습니다. 본 연구는 미래 첨단 산업의 경쟁력을 강화하는 데 중요한 역할을 합니다. |
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