차세대초전도응용기술개발사업단(CAST)

국내 초전도 전력기기 상용화에 앞장!

DAPAS사업 진행으로 국내 초전도 기술력 증진 및 국가 위상 향상
지속적인 연구개발과 적극적인 기업의 설비투자로 상용화 앞당겨야 

과학기술부의 21세기 프론티어연구개발사업의 일환으로 시작된 차세대초전도응용기술개발사업단(단장 류강식, www.cast.re.kr)은 DAPAS사업을 단계별로 진행하며 각종 성과를 이룩해 주목을 받고 있다. 전체 3단계로 구성된 차세대초전도응용기술개발사업단(CAST:Center for Applied Superconductivity Technology, 이하 CAST)의 DAPAS(Development of Advanced Power syste
m by Applied Superconductivity technologies)사업은 2001년 1단계로 첫발을 디딘 후, 현재 2단계 절반이 지난 시점에 놓여있다. 현재 초전도선, 초전도케이블, 초전도변압기, 초전도한류기, 초전도모터 등에 시스템 연구개발 뿐만 아니라 논문 및 특허 같은 연구성과도 도출돼 DAPAS사업을 추진하고 있는 CAST는 우리나라의 초전도산업 발전과 국가위상 향상에 많은 기여를 하고 있다는 평가를 받고 있다.
CAST의 류강식 단장은 “5년 동안 DAPAS사업의 성과에 안주하지 않고, 2단계 사업이 마무리 될 무렵 3단계 사업의 기반을 철저히 준비해 우리나라 초전도산업 발전의 다리역할을 충실히 할 것이다”라고 밝혔다.

DAPAS사업으로 인해 연구성과와 국제위상 격상
경남 창원 전기연구원내에 위치한 CAST는 과학기술부가 선정한 21세기 프론티어연구개발사업의 하나인 DAPAS사업을 운영하는 사업단이며, DAPAS의 연구 성과를 토대로 초전도기술의 상용화에 그 목적을 두고 있다. 한편 DAPAS사업은 전기저항이 없어 전기적인 손실이 거의 없는 초전도체를 에너지 및 전력분야에 응용하여 새로운 성장산업을 발굴하고, 고품질의 환경친화형 국가 전력 수급망을 구축하는 데 목적을 두고 있는 사업이다.
CAST의 류강식 단장은 “초전도의 연구개발과 설비, 인프라 등 모든 것이 척박했던 초기와 달리 현재는 우리나라의 초전도 기술력이 미국과 일본 등 선진국 반열에 올라설 수 있는 수준에 도달했다”며 “무엇보다 DAPAS사업이 연구 응집력을 발휘할 수 있는 계기가 됐다”라고 말했다.
현재 CAST는 초전도선, 초전도케이블, 초전도변압기, 초전도한류기, 초전도모터로 분류해 초전도 전력기기에 대한 연구개발을 하고 있다. 초전도선은 100m/750~1000A급 2세대 초전도선 개발, 초전도케이블은 154KV급 system 상용화, 초전도변압기는 100MVA, 154KV 변전소 변압기, 초전도한류기는 154KV/2kArms(정상시)3상, 초전도모터는 3~5MW (4000~6500마력)급을 개발·상용화를 목표로 해 성과를 도출하고 있다.
지금까지의 주요 연구성과로는 △연속공정의 물리증착법으로 50A임계전류성능의 10m급, 200A에 1m급 YBCO고온초전도선 개발 △세계 최초 초전도한류기용 수십V급 한류모듈 개발 △대용량 초전도 모터용 설계 프로그램 개발 △22.9kV, 50MVA 초전도 케이블 개발 및 장기실증시험 성공 △세계최초 신개념 monofilar 초전도한류소자 개발 △세계 최초 IBAD template 위에 3.2MA/cm2의 임계전류밀도를 갖는 NdBaCu3O7 고온초전도선 제조 등이다.
류단장은 “외국이 15년 동안 이룩한 성과와 우리가 5년 동안 이룩한 성과가 견줄 수 있을 정도다”며 “꾸준한 연구개발과 노력의 산물이다”라고 자부심을 나타냈다. 또한 초전도응용분야의 세계양대 학회 중 하나인 유럽 EUCAS(7th European Conference on Applied Superconductivity) 학술대회에서 한국인으로는 최초로 초청강연을 한 류강식 단장은 “내가 그곳에서 발표했다는 사실보다 우리나라의 초전도 기술력이 향상돼 국제적으로도 인정을 받고 있다는 것이 중요한 점이다”라며 “DAPAS사업이 마무리 될 무렵은 우리나라의 기술력이 현재보다 많이 진보할 것으로 보여 초전도산업의 선진국 반열에 들어설 수 있을 것으로 기대하고 있다”라고 밝혔다.

“기업의 적극적인 설비투자 이뤄져야”
한편 류단장은 “기술력의 선진국 반열은 곧 상용화가 가능하다는 의미를 내포하고 있는데 상용화를 위해서는 기업의 투자가 절대적으로 필요하다”고 역설했다. “초전도전력기기를 개발했어도 이를 만들고 판매하며 보급하는 것은 기업의 역할이다”며 “하지만 기업은 현재 수익성과 기업 이익의 측면을 고려해 적극적인 투자가 부족한 실정이다”라고 기업의 태도에 아쉬움을 나타냈다. 또한 “현재 DAPAS사업의 괄목할만한 성과를 이뤄낸 초전도선과 케이블의 경우 상용화기술개발로 연결하는 것은 미국과 일본처럼 기업의 적극적인 참여로 가속화될 수 있다”며 “미래는 초전도가 곧 에너지절감인 시대가 될 것으로 보이기 때문에 미래를 보는 기업의 설비투자가 시급히 이뤄지길 바란다”라고 말했다.
앞으로 CAST는 2단계 사업의 마무리 시기인 2007
년까지 3단계 사업의 기반까지 구축한다는 목표로 연구개발에 중점을 둘 계획이다. 류단장은 “경제적이고 에너지절감효과가 뛰어난 초전도가 하루 빨리 상용화될 수 있도록 기반을 마련하는 것이 우리가 할 일이다”라며 “앞으로 연구개발의 가속화를 통해 연구성과 도출은 물론 상용화를 앞당기는데 다리역할을 충실히 할 것이다”라고 말했다. 더불어 류단장은 “중국 시장의 무한성을 염두해 중국으로 진출하는 것을 구상 중에 있다”며 “앞으로 중국은 세계첨단시장의 시험장이 될 것으로 보이기 때문에 중국 시장의 선점은 상당한 의미를 가질 수 있다”라고 밝혔다.
류호성 기자

<사진설명>

1.류강식 CAST단장
2.류강식 단장의 Eucas 발표 장면
3.3상 고온초전도 케이블 실험장
4.10m급 YBCO coated conductor
5.AC loss 측정시스템
6.수십 V급 무유도 권선형 한류기