고순도 용액에서 제작한 고특성 초전도막

전문가 제언

○ 고온초전도 재료 중 지금까지 유일하게 Bi2223계가 500m 이상 장척 실증시험이 2006년 7월 미국에서 실제 선로에 적용되기 시작하였다. 77K및 자장 0T에서 임계전류밀도(Jc)가 약 1MA/cm²로부터 약 0.8T의 자장이 걸리면 10^3A/cm² 수준까지 저하되어 1세대 기술이라고 한다.

○ 77K, 0T에서 Bi계보다 약 7배 정도의 Jc를 가지며 자장이 걸려도 Jc 저하가 적은 YBa2Cu3Oy계 2세대 기술이 현재까지 박막선재 길이는 100m까지, Jc는 약 10^4A/cm²(77K, 약 5.8T)까지 발전되고 있다. 금속기판 상에 3차원 결정배향 성장을 위하여 IBAD와 MOCVD의 조합 등 많은 기법의 향상이 연구되고 장척 실용화를 위한 노력이 경주되고 있다.

○ Y계 고온초전도 기술 중에 진공장치를 필요로 하지 않고 수율이 높으며 높은 Jc를 얻는 고순도 용액을 사용하는 MOD(Metal Organic Deposition)법이나 TFA(trifluoro acetate)를 이용한 TFA-MOD법은 TFA의 초고순도 용액을 얻는 어려움이 있어 다른 기술보다 진전이 늦었다.

○ 본문에서 일본 Toshiba연구개발센터 소속의 저자는 TFA-MOD 기술에서 초고순도 용액을 얻는데 성공하여 용액 코팅 후 상압 하에서 2회 소결만으로 재현성 좋게 세계 최고급 성능인 7.7MA/cm²(77K, 0T)의 Jc 달성을 보고하였다. 최근 이 기술이 Y계 초전도 연구의 주류가 되었다고 하나 자장 변화에 따른 Jc 변화를 아직 입수하지 못해 궁금하다.

○ 인류의 미래를 혁신적으로 바꿀 초전도기술을 일본에서 Bi계 박막선재에는 PIT(Powder in Tube)와 가압소결 기술로 실용화에 이르고 Y계 박막선재에는 TFA-MOD란 간편한 기술로 세계를 놀랜 것은 축하할 만한 일이다.

○ 현재 첨단기술인 반도체, 초고압, 초전도, 광통신 기술을 성공시키고 있는 핵심은 불순물 제거 기술로 화학기술의 중요성을 다시 강조해 준다. 우리나라에서도 그 중요성에 비추어 고온 초전도 기술개발사업단 등의 초전도 연구에 국가적으로 전폭적인 지원을 해야 할 것이다.

저자

Takeshi Araki

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2006

권(호)

35(10)

잡지명

Fine Chemical(E402）

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

5~13

분석자

변*호

분석물

• 고순도 용액에서 제작한 고특성 초전도막.pdf [235,851 byte]

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