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MgB₂초전도체의 자석응용에 대한 전망

전문가 제언: ○ 고온초전도체가 발견되었을 때 실용화에 대한 기대가 매우 컸다. 세월이 지나면서 기대에 부응하지 못하여 그 이후에 몇 종의 새로운 초전도체가 발견되었으나 관심의 대상이 되지 못하였다.

○ 2001년에 발견된 MgB₂에 대한 전망도 조심스럽다. Tc가 40K이고 금속간 화합물이다. Tc는 현재 실용화 된 LTS의 2～4배로 높다. HTS와 비교하면 1/2～1/3에 불과하지만 값비싼 액체헬륨을 사용하지 않아도 된다. 저온냉각기를 사용하면 냉매가 필요 없는 온도 영역이므로 실용화에 도움이 된다.

○ MgB₂의 물성과 초전도 특성은 LTS와 HTS의 중간에 위치한다. 근본적으로 LTS에 속하며 이미 정립된 BCS 이론으로 설명이 가능하다. 초전도 에너지 간격이 두 개라는 점이 다르며 약간 복잡할 뿐이다.

○ 초전도체의 실용화에서 가장 중요한 위치를 차지하는 자석과 전력분야에는 선재개발이 선결조건이다. MgB₂보다 훨씬 다루기 힘든 HTS를 20년간 연구한 경험이 도움이 될 것이다. PIT 방법으로 제조된 MgB₂선재가 상용화 되었으며 1T 수준의 자석제작도 성공하였다.

○ 현재의 개발속도로 판단하건데 HTS보다 더 빨리 상용화가 이뤄질 것으로 예상한다. 원재료와 제조공정이 경제적 측면에서 경쟁력이 있기 때문이다. 1~2T의 자석을 사용하는 MRI 장치, 고자기장이 필요 없는 전력케이블, 변압기 등이 목표가 될 것이다.

○ 미국과 일본이 MgB₂연구에서 가장 앞선다. 국내에서는 포항공대, 성균관대 등에서 기초 물성연구, 원자력연구소에서 선재개발 연구를 수행한다. 산업계에서도 관심을 가지기를 바란다.

저자: Vinod, K; Kumar, RGA; Syamaprasad, U; AF Vinod, K.; Kumar, R. G. Abhilash; Syamaprasad, U.
자료유형: 학술정보