한국전기연구원, 가격 절반, 충전 7배 빠른 초전도 자석 선보여

 

의료용 MRI(자기공명영상장치), 자기분리기, 전자가속기, 핵융합발전, 모터, 발전기 등에 널리 이용되고 있는 초전도 자석을 열적 안정성을 높이면서 훨씬 저렴하게 제작할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
미래창조과학부 국가과학기술연구회 산하 정부출연연구기관인 한국전기연구원 초전도연구센터 배준한 책임연구원팀은 자체 정부출연금사업을 통해 기존 초전도 자석 대비 원가를 획기적으로 절감하고 열적 안정성은 대폭 높인 ‘전도냉각형 초전도 자석’ 개발에 성공했다.
특정 온도에서 전기 저항이 0이 되는 초전도체는 손실 없이 큰 전류를 전송할 수 있다. 이런 장점을 이용한 초전도 자석은 MRI, 초전도 자기분리기, 전자가속기, 핵융합발전, 초전도 발전기 및 모터 등 초전도 전기기기에 활용되고 있다.
하지만 기존의 초전도 자석은 초전도 상태를 유지하기 위해 비싼 액체헬륨이나 액체질소 등의 냉매가 필요하고, 주기적으로 냉매를 충전해야 하는 번거로움이 있었다. 또한 극저온 용기의 구조가 복잡하고, 유지비용이 많이 들며 사고 발생 시 많은 양의 액체헬륨이 기화될 경우, 내부압력이 급속히 상승하여 극저온 용기가 폭발할 위험성도 갖고 있었다. 
따라서 최근에는 전 세계적으로 극저온 냉동기를 이용한 ‘전도냉각형 초전도 자석’의 개발이 활발히 진행되고 있다. 전도냉각형 초전도 자석의 최대 장점은 조작이 쉽고, 안전하며, 운전비용이 적을 뿐아니라, 크기가 작다는 것이다. 기존 초전도 자석과 달리 값비싼 액체헬륨을 사용하지 않고, 구조가 단순하다. 무게는 20%가량 더 가볍고, 유지비용도 1/10 수준으로 적게 든다. 또한 폭발의 위험성이 없으며, 무엇보다 콘센트에 전기코드만 연결하면 운전이 가능한 플러그 인(Plug-in) 형태로 구성되어 있어 사용이 편리하다.
한편 개발 책임자인 KERI 초전도연구센터 배준한 책임연구원은 “원가가 절감되는 전도냉각형 초전도자석 개발로 기존의 초전도 자석은 고가이고, 유지비용이 많이 들며, 위험하다는 인식을 획기적으로 바꿀 수 있는 계기가 될 것”이라고 전하며 “향후 빠른 시일 내 전도냉각형 초전도 MRI와 초전도 자기분리기 등의 상품화를 가능하게 하여 의료, 환경, 에너지 분야 등 미래의 먹거리로 각광받고 있는 초전도 산업의 활성화에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 한국전기연구원, 가격 절반, 충전 7배 빠른 초전도 자석 선보여