방향응고 재료를 사용하여 만든 전류리드(Development of Current Leads using YBCO Superconducting Rods by Unidirectional Solidification)

전문가 제언

□ 초전도 마그넷 시스템에 열 침입을 방지하고 줄열의 발생을 억압하려는 목적으로 초전도체로 만든 전류리드를 사용한다. 초전도체는 재료자체가 세라믹으로 열부도체이며 임계온도이하에서는 줄열이 전류에 관계없이 0인고로 전류리드의 재료로는 안성맞춤이다.

□ 근래 Bi계(Bi-Sr-Ca-Cu-O) 전류리드는 상품화된 것이 많으나 Ba계(Y 또는 RE-Ba-Cu-O)는 임계전류밀도를 더욱 높일 수 있는데도 취약성이 크고 제작공정이 어렵기 때문에 상품화된 것이 매우 드물다. 따라서 Ba계 초전도재료는 차세대 전류리드의 재료로 전망되며 관련 연구기관에서는 Ba계 전류리드를 개발하려는 연구가 경쟁적으로 이루어지고 있다.

□ 여기의 전류리드는 원재료를 존멜트 방식(zone-melt method)으로 성장시킨 방향응고재료인 Ba계 rod를 사용하고 있다. 3mmφx7.5cm 봉상의 초전도체로 임계전류밀도 2,000A를 얻었으며 2T의 강자장 하에서는 800A이상의 전류를 얻은 것이다. 더욱 완전 시스템으로 조립하여 진동시험 100Hz, ±15G를 견딜 수 있음을 보고하고 있어서 이는 SMES뿐 만아니라 리니어 모타 카( linear motor car)에도 곧 이용할 수 있는 제품으로 판단된다.

□ 긴 rod재료(3mmφx15cm)를 사용하여 만든 초전도전류리드로 80°k에서 20°k까지의 온도 차이에서 500A전류를 수송하는 계에서는 열 부하를 0.21w/pair로 줄일 수 있게 되었다.

□ 2003년 말 Nippon Steel에서 비슷한 “Ba계 전류리드 개발”에 대한 발표가 있었고 일본 초전도산업기술연구소에서의 발표는 Ba계 전류리드 상품화에 대한 경쟁의 산물로 판단된다. 초전도 rod재료의 제작방법을 구체적으로 기록하고 있어 우리기업에 참고 될 만하다.

저자

Teruo IZUMI

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

39(3)

잡지명

저온공학(N143)

과학기술
표준분류

재료

페이지

90~96

분석자

양*덕

분석물

• 1020방향응고재료를 사용하여 만든 전류리드.pdf [191,520 byte]

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