SMES용 이트륨계 산화물초전도 전류도선의 개발(Development of Oxide Superconductor Power Leads for SMES Large-current YBCO Current Leads using Parallel Connection)

전문가 제언

□ 이트륨계 초전도체가 발견된 1987년 초에는 그 때까지 알려진 금속초전도체의 최고임계온도인 23K와 비교하여 엄청나게 높은 90K의 임계온도 때문에 세계 과학기술계에 엄청난 충격을 가져왔으며, 전기와 관련된 모든 분야에 응용이 이뤄질 것으로 예상하였다. 값비싼 냉매인 액체헬륨대신 공기 중에 무한정으로 존재하고 쉽게 구할 수 있는 액체질소를 냉매로 사용할 수 있기 때문이다. 액체질소온도가 -196 ℃인 극저온임에도 불구하고 고온초전도체라는 비상식적인 이름이 붙은 것도 이런 놀라움과 희망에서 나왔다고 할 수 있다.

□ 그러나 고온초전도체의 발견 이래 거의 20년이 지난 현재의 상황은 그리 낙관적이라고 할 수 없다. 고온초전도체가 금속이 아닌 구리산화물로 세라믹이어서 기계적 특성이 나쁘고 다루기가 힘들기 때문이다. 아직도 상용화된 제품이 미미하고 전력분야의 대규모 응용은 앞으로도 많은 연구개발이 필요하다.

□ 고온초전도 전류도선은 많은 전류를 흘릴 수 있으면서도 금속도선에 비하여 열전도율이 월등히 낮으므로 저온초전도체를 사용하는 모든 설비 즉 발전기, 에너지저장장치, 초전도자기부상열차, MRI, 입자가속기 등에 이상적이라고 할 수 있다. 특히 YBCO는 자장 하에서도 특성이 양호하고 용융응고법(熔融凝固法)으로 균일한 방향의 벌크를 만들 수 있으므로 앞으로 100mm 이상의 대형시료를 만들 수 있으면 응용범위가 넓어질 것으로 기대된다.

□ 국내에서 사용되는 초전도장치는 병원에 설치된 MRI가 주종을 이루고 현재 건설 중인 초전도핵융합장치(KSTAR)가 있다. 고온초전도 응용연구로는 초전도한류기, 변압기, 모터 등이 개발되고 있다. 아직은 전류도선연구에 대한 본격적인 연구가 수행되지 않으나 모든 초전도장치에 고온초전도 전류리드가 사용될 수 있으므로 연구자는 물론이고 연구지원기관에서도 관심을 가질 때가 되었다고 사료된다.

저자

Naoki HIRANO ; Naoji KASIMA ; Shigeo NAGAYA

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

기초과학

연도

2004

권(호)

39(3)

잡지명

저온공학(N143)

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

85~89

분석자

박*철

분석물

• SMES용 이트륨계 산화물초전도 전류도선의 개발.pdf [181,308 byte]

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