MAGLEV용 수지함침 고온초전도 전류도선의 개발(Development of Resin-impregnated HTS Current Leads for MAGLEV)

전문가 제언

□ 고온초전도체가 ‘제 2의 전기의 발견’이라는 센세이션을 일으키며 등장한 지 20년이 가까워지고 있다. 그간 수많은 실용화가 제안되고 시도되었으나 아직까지는 박막을 이용한 몇 몇 틈새시장(niche market) 외에는 응용이 연구실 문턱을 넘지 못하는 상황이다. 초기에는 임계온도만 높으면 많은 분야에 응용이 가능할 것으로 예상하였으나 현실은 그렇지 못하다.

□ 특히 실용화가 되었을 때 경제적 파급효과가 큰 에너지 분야 응용과 자기부상열차와 같은 대규모 응용에서는 선재 제작이 필수적인데 산화물이므로 생기는 여러 가지 기계적 문제점과 자장을 걸면 임계전류가 급격히 감소하는 등 해결해야 할 문제가 한두 가지가 아니다.

□ YBCO는 높은 자장 중에서 임계전류 특성이 타 고온초전도체와 비교하여 우수하다. 그러나 선재로 만드는 데는 문제점이 더 많아서 Bi계는 수 km의 선재제작이 가능하지만 Y계는 복잡한 코팅방법을 사용하여 수 십m를 만들 수 있다.

□ 한편 벌크에 있어서는 용융응고법으로 수십㎜ 수준의 단일방향의 YBCO 시료를 제작하는 방법이 오래전에 개발되어 자기베어링과 자기부상에 응용되어 왔다. 이러한 YBCO 벌크의 장점을 살리고 기계적 특성을 강화하면 응용범위가 확대되므로 한 예로서 자기부상열차에 전류도선으로 응용이 시도된 것이다.

□ 고온초전도체는 열전도율이 낮으므로 저온초전도를 사용하는 장치의 전류도선으로 이상적이라고 할 수 있다. 병원에서 흔히 사용하는 MRI를 비롯하여 대규모 입자가속기, 핵융합장치 등 1T이상의 자장을 요구하는 모든 장치에는 초전도자석이 사용되므로 운영경비를 줄이는데 고온초전도 전류도선이 크게 기여하리라고 판단된다.

□ 국내에서도 거대한 규모의 초전도핵융합장치가 건설 중에 있으며, 에너지 분야의 고온초전도응용연구가 국가과제로 수행되고 있으므로 벌크나 선재로서는 가장 실용화가 앞선 전류도선에도 관심을 가져야 한다.

저자

Toshiki HERAI ; Masaru TOMITA ; Ken NAGASHIMA

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

기초과학

연도

2004

권(호)

39(3)

잡지명

저온공학(N143)

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

80~84

분석자

박*철

분석물

• MAGLEV용 수지함침 고온초전도 전류도선의 개발.pdf [182,163 byte]

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