세라믹스｜R&D
전기연구원 권영길 박사팀·두산중공업 김영춘 박사팀

초소형 고속 초전도 모터 공동 개발

산업용 초전도 모터 개발 과제 수행, 1300마력·3600rpm의 고속 초전도 모터
2008년 이후 산업화 현장에 투입하여 실용화 계획

국내에서 크기와 무게를 획기적으로 줄인 초소형 고속 초전도 모터가 개발되었다. 한국전기연구원(원장 박동욱) 권영길 박사팀과 두산중공업(주)(대표 이남두) 김영춘 박사팀은 과학기술부 21세기 프론티어연구개발사업단 중 하나인 ‘산업용 초전도 모터 개발 과제’를 통해 1300마력, 3600rpm의 고속 초전도 모터(Superconducting motor)개발에 성공하였다고 밝혔다.
이번에 개발된 초전도 모터는 새로운 개념의 첨단 전기기기로서 같은 용량의 기존 모터에 비해 크기와 무게를 1/3이하로 줄이면서 동시에 2%이상 효율을 높일 수 있어 미래의 산업용 대용량 모터로서 파급효과가 지대할 것으로 예상된다.
이 초전도 모터에 적용된 기술 중 정지된 상태에 있는 냉각장치에서  고속(3600rpm)으로 돌고 있는 초전도 자석 속으로 냉매를 계속 공급하는 기술은 매우 난이도가 높은 것으로 평가되고 있다. 이 기술의 확보로 우리나라는 향후 초전도 모터 실용화 단계에서 세계적인 기술개발 우위를 확보할 수 있는 발판을 마련하게 되었다.
1,300마력 초전도 모터는 향후 장기 실증시험을 통해  신뢰성 검증 및 상용 운전기술을 추가로 확보하여 2008년 이후 담수설비와 같이 고속 모터가 필요한 산업현장에 실제 투입하여 실용화할 계획이다. 과학기술부 관계자는 “에너지절약 및 전력품질의 고효율화를 동시에 추구할 수 있는 초전도 발전기나 풍력발전용의 실용화기 개발 등에도 활용할 것”이라고 밝혔다.  
초전도 모터가 본격 상용화되는 2015년경의 초기 세계시장 규모는 약 4억불 규모로 추정되고 있다. 현재 사용되고 있는 1,000마력 이상의 산업용 모터들을 이번에 개발된 초전도 모터로 대체한다고 가정하면 연간 약 1억불 규모의 에너지 절약효과를 기대할 수 있다.
또한 초전도 모터와 같은 고효율 산업용 전력기기의 사용은 에너지 절약효과를 파생시키고 간접적으로 지구온난화의 주범인 CO2 배출가스를 줄일 수 있는 친환경적 파급효과가 클 것으로 기대된다.
초전도 모터와 관련된 기술은 저명한 초전도 응용기술학회(ASC)와 국제전기전자공학회(IEEE-MT) 등의 국제학술대회에 발표되었다.
연구진은 이 기술과 관련하여 SCI급 국제저명학술지에 논문 9편을 게재하였으며 국내외 특허 출원 17건, 등록 14건의 지적재산권을 확보한 상태이다.
정선진 기자

초전도 모터 핵심부품
극저온 냉각장치    초전도 모터의 회전자    1300마력 초전도 모터