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고온 초전도체 휘스커

전문가 제언: ○ 고온 초전도체기술은 신소재 분야에서도 정보통신, 환경, 의료, 교통 등의 분야에서 매우 큰 기술혁명을 가져올 미래 원천기술로 알려져 있다. 그러나 초전도체가 발견된 지 오래되었으나, 발전속도가 매우 느리고, 10년이 지났으나 새로운 고온 초전도체물질을 발견하지 못하고 있다. 따라서 많은 연구가 기 발견된 물질의 활용에 집중되고 있다.

○ 고온 초전도체 소재 중에는 원료분말과 이를 이용한 선재, 벌크재, 박막재료가 있다. 이 논문에서는 박막용도와 유사하게 사용이 가능한 단결정 휘스커 제조와 이를 용한 조셉슨 소자를 고주파 사용에 대하여 연구하였다.

○ 국내에서는 박막을 이용한 대역통과 필터, 믹서, 안테나 등이 한국표준과학연구원, 전자통신연구원, 기타 포항공대, 건대, 연세대 등에서 연구되고 있으며 일부 기지국필터는 현장시험을 하였다.

○ 조셉슨 집적소자(Josephson junction device)의 응용기술은 외부 자기장에 민감하게 반응하는 것을 이용한 전류와 전압의 고감도센서, 자기장 측정, 비파괴 검사, 지하자원 탐사 등이 있다. 교류 조셉슨효과와 외부 전자기파 간섭을 이용한 검파기, 컴퓨터 연산자 이용도 기대된다.

○ 조셉슨 소자의 ㎔ 대역의 발진기는 그 수요와 필요성이 증대되고 있다. 따라서 ㎔ 발진을 위한 여러 가지 기법이 제안되고 있다. ㎔ 전자기파를 필요로 하는 분야는 근거리 무선통신 및 광역밴드 위성통신, 의료진단, 분자분광법을 이용한 화학분석, 양자컴퓨터 이용, 여러 가지 물질의 내부 진단 등이 있다.

○ 대략 300㎓ 이하 대역의 전자기파는 반도체기법으로, 30㎔ 이상의 전자기파는 광학적 기법으로 발진이 가능하다. 이 사이 주파수인 ㎔ 대역에서 전자기파 발진을 일으킬 수 있는 방법과 물질 제조공정 개발이 필요하다. 국내에서도 일부 연구가 진행되고 있어 많이 기대가 되고 있다.

저자: Masanori NAGAO, Takeshi HATANO
자료유형: 학술정보