비스무트계 고온초전도 선재의 개발 과 응용

전문가 제언

○ 비스무트(Bi: Bismuth)계 고온초전도체는 1988년 일본의 Maeda박사가 최초로 합성하였다. 임계온도(Tc)가 110K(Bi-2223)로 매우 높고, 이미 확립된 공정인 Powder-In-Tube(PIT)법으로 긴 선재를 제조할 수 있으므로 가장 먼저 실용화 연구가 수행되었다.

○ 초전도체는 전기저항이 없이 전류를 흘릴 수 있으므로 전기를 사용하는 대부분의 기기에서 기존의 구리보다 뛰어난 성질을 가진다. 에너지 분야를 비롯하여 교통, 통신, 의료분야 등에서 다양한 응용이 기대된다.

○ 구리산화물 고온초전도체(HTS: High-Temperature Superconductor)는 Tc가 높아 종래의 금속계초전도체 응용에서 걸림돌인 냉각문제가 없다. 그럼에도 아직 실용화가 되지 않은 원인은 세라믹tm인 HTS를 유용한 선재로 제조하는 문제에 어려움이 있기 때문이었다.

○ Bi계 초전도 선재가 개발되어 전력케이블, 모터, 변압기 등의 전력기기의 시제품이 제작되어 시험 중이다. 아직은 선재 자체에 해결되어야 할 문제가 많다. 그래서 Bi계보다 특성이 우수한 이트륨(Y)계 선재개발이 세계적 추세이다.

○ 세계적으로 국가적인 차원에서 HTS연구를 수행하는 나라는 미국, 일본, 중국, 우리나라 정도이다. 미국은 에너지부를 중심으로 산학연 공동연구를 수행한다. Y계 초전도 테이프 개발과 응용연구가 활발하다. Bi계는 일본이 앞서 있다. 중국도 세계 최대의 희토류원소 매장량과 생산국인 장점을 이용하여 HTS 연구가 활발하다.

○ 우리나라는 지난 10년간 ‘차세대 초전도 응용기술 개발사업’을 국책과제로 선정하여 전기연구원을 중심으로 산학연이 공동연구를 수행 중이다. 케이블, 모터, 한류기 등에서 상당한 성과를 얻고 있다.

○ HTS 응용기술은 미래지향적이다. 전력 응용 분야는 대표적인 그린 에너지기술이다. 경제적 파급효과가 큰 전력 분야와 더불어 자동차에 초전도기술을 응용하는 것과 같은 틈새시장에도 관심을 가져야 한다.

저자

Kazuhiko Hayashi

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

79(1)

잡지명

應用物理

과학기술
표준분류

재료

페이지

3~13

분석자

박*철

분석물

• 비스무트계 고온초전도 선재의 개발과 응용.pdf [410,836 byte]

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