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비스무스계 초전도선재와 응용제품 개발

전문가 제언: ○ 세계에서 처음으로 액체질소온도를 초월한 Y-Ba-Cu-O계 초전도체가 발견되면서부터 20여년이 지난 최근에 와서 Bi-Sr-Ca-Cu(Bi2223) 초전도체가 성능이 우수하여 선재화의 양산기술을 선도하고 있다.

○ Bi2Sr2CaCu2O6 등의 대표적인 동(Cu)산화물 고온초전도체는 초전도전이온도가 높고 층상구조이며 이방성이 큰 점이 금속초전도체와 다른 특성이다.

○ Bi-Sr-Ca-Cu계 산화물의 초전도체는 배합비율에 따라 전자디바이스용과 선재용으로 합성할 수 있는 특징이 있다. 선재용 구조는 Bi2223 층상구조로 되어있는 이방성화합물이다. 이 화합물을 제조하려면 Bi2O3, SrO2, Cu2O와 Ca을 혼합하고 소결하여 분쇄하는 공정을 수회 반복하는 것은 완전혼합과 층상구조를 형성하기 위한 방법이다. 이점에서 각분말의 선택과 순도 및 완전혼합이 중요한 요점이다.

○ 완전혼합 된 분말을 은 파이프에 치밀하게 채워 신선하는 공정에서 중요한 점은 치밀하게 다지는 방법이다. 은 파이프에 분말을 다져넣고 프레스가압하면 은의 강도 때문에 문제가 있으므로 보호관을 사용하는 가압방법도 고려할 필요가 있다고 생각된다.

○ 응용예로서는 의료용 MRI, 케이블선, 선박용 모터, 자동차, 항공기 추진(연료전지 전력에 이용), 풍력발전기 등 다양한 곳에 이용할 수 있으며 이들이 활발히 산업화된다면 탄산가스배출 저감과 동시에 지구온난화 방지에 일조할 수 있는 녹색성장기술이라고 생각된다.

저자: Hayashi Kazuhiko
자료유형: 학술정보