동산화물 도체의 연구방향

전문가 제언

○ 동산화물 초전도체가 발견되어 세상을 떠들썩하게 한지도 어느덧 25년이 지났다. 그간 100여 종류 이상의 동산화물 초전도체가 합성되었으며 철(Fe)을 기저로 하는 초전도체를 비롯하여 수많은 새로운 초전도체가 발견되었다.

○ 고압 하에서 Hg계 동산화물 고온초전도가 164K의 최고 초전도 임계온도(Tc)를 기록한 후 그 이상의 Tc 향상은 없다. 그래도 동산화물 초전도체가 발견되기 이전의 75년 동안 최고의 Tc가 23K 정도인 것을 고려하면 놀라운 진전이다.

○ 실용화 연구도 눈부신 결과를 가져왔다. 경제적 파급효과가 큰 전력분야에서는 고온초전도 전력케이블이 실제 전력계통의 일부로 시험되었으며, 선박추진용 고온초전도 모터가 개발되었다. 변압기, 한류기의 시제품도 제작되었다. 하지만 아직도 동산화물 고온초전도체가 에너지 분야를 포함한 산업계에 미치는 영향은 미미하다.

○ 현재 실용화가 추진되고 있는 2세대(2G) 선재인 YBCO 테이프는 액체질소를 냉매로 사용할 수 있지만 성능과 경제성이 보수적인 전력산업체가 본격적인 투자를 하기에는 미흡하다. 이 논문은 이러한 관점에서 앞으로 해야 할 연구방향에 대하여 기술하였다.

○ Tc가 90K 정도인 YBCO를 액체질소온도(77K)에서 효과적으로 사용하려면 100K까지 향상시켜야 한다. 이 목표는 파라미터 최적화로 가능하며, 또한 실용화에 중요한 임계전류(Ic)도 5배 정도 향상의 여지가 있다는 의견이다. 기본 소재인 YBCO 테이프의 생산단가도 10분의 1 정도 내려야 경제성이 있으며 생산 공정의 개선으로 가능하다고 본다.

○ 화석연료의 매장량이 고갈되어 가고, 원자력 에너지는 문제가 많은 현시점에서 초전도기술이 에너지 효율화에서 중요한 역할을 담당할 수 있을 것은 확실하다. 2G 선재기술에서 국내 기업이 세계적으로 앞선다는 사실이 매우 고무적이다.

저자

J L MacManus-Driscoll, S C Wimbush

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

21(3)

잡지명

IEEE Transactions on Applied Superconductivity

과학기술
표준분류

재료

페이지

2495~2500

분석자

박*철

분석물

• 동산화물 도체의 연구방향.pdf [249,084 byte]

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