초전도

산업기술대 초전도응용연구소 홍계원 교수팀

초 고자장 영구전류모드 원천기술 개발

차세대 초전도 선재 코티드 컨덕터 이용, NMR(핵자기공명장치) 등에 사용 될 것
‘감아넘기기 방법’으로 기존의 초전도 선재 물리적 접합 기술 대체

세계 최초로 NMR(핵자기공명장치)용 초 고자장을 구현할 수 있는 원천기술이 개발됐다. 한국산업기술대 초전도응용연구소 홍계원 교수팀은 2년여 간 연구 끝에, 코티드 컨덕터로 만든 초전도 코일의 양 끝을 기존의 물리적 접합이 아닌 ‘감아넘기기(wind and fip) 방법’으로 접합시킴으로써, ‘초 고자장 영구 전류모드’의 시험작동에 성공했다고 밝혔다. 
그동안 코티드 컨덕터는 은이 피복재로 사용되는 기존 선재에 비해 가격이 저렴한 박막형 초전도 선재로 차세대 초전도 선재라고 불렸지만, 접합 기술이 개발되지 않아 상용화되지는 못했다. 코티드 컨덕터의 구조상 완벽한 초전도 접합이 이루어지지 않으면 영구자장을 실현할 수 없다고 한다.
그러나 감아넘기기 방법은 기존 초전도 접합기술을 대체할 수 있는 신기술로, 이번 개발로 인해 향후 코티드 컨덕터를 이용한 각종 초전도 응용기기 개발에도 박차를 가하게 될 것이라는 것이 홍 교수의 설명이다. 아직 원천기술의 개발은, 시험작동에 성공한 단계에 머물고 있지만 지속적인 연구를 통해 상용화되면 최고 30테슬라(Tesla)의 초고자장을 안정적으로 발생시킬 수 있는 초전도 자석의 개발이 가능해진다. 이런 성질을 가진 초전도 자석은 기존보다 해상도와 정확도가 높은 NMR 등에 사용가능하다. 또한, 홍 교수는 “생명공학 분야의 활용가능성도 모색 중”이라고 말했다.      

피지카 C·국제초전도응용학회 발표 세계적으로 아이디어 인정
현재 특허 출원 중, 원천기술 연구개발에 더욱 주력할 계획
한편, 이 신기술은 초전도국제전문학술지인 피지카 C와 지난 8월 미국에서 열린 국제초전도응용학회에서도 발표됐다. 홍 교수는 “학회에서 ‘초 고자장 영구 전류모드’ 시험작동의 결과에 대해 발표하자, 국제 초전도학계가 기술 개발을 일궈낸 ‘아이디어’에 주목했다”고 말했다.
한국산업기술대 초전도응용연구소는 세계적으로 아이디어와 상용화 가능성을 인정받은 만큼 원천기술 연구개발에 더욱 주력할 계획이다. 원천기술에 대한 특허도 출원했다고 한다. 홍 교수는 “현재는 이 원리를 고안한 단계이지만 연구촉진을 통해 안정적으로 사용할 수 있도록 노력할 것”이라고 향후 계획을 밝혔다.   
정선진 기자

<사진>
초전도 선재의 물리적 접합기술을 대체하는 신기술 ‘감아넘기기’ 방법
한국산업기술대 초전도응용연구소 실험실