| 중국과학원 전기공학연구소, 세계 첫 백미터급 철기반 초전도선 개발 | ||
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 최근, 중국과학원 전기공학연구소 마옌웨이(馬衍偉) 연구팀은 세계 첫 100미터급 철기반(鐵基) 초전도선을 개발하였다. 해당 성과는 철기반 초전도 재료가 실험실 연구에서 산업화에로의 진입을 의미하며 중국이 철기반 초전도 재료 기술 영역에서 세계 선두를 달리고 있음을 의미한다. 2008년에 발견된 철기반 초전도체는 윗임계자기장이 최대로 100테슬라를 초과하며 또한 고자기장에서 여전히 초전도 무손실 전송 및 높은 통전(current-carrying) 밀도 특성을 유지할 수 있으므로 국제 초전도 분야에서의 연구 이슈로 떠올랐다. 현재 세계적으로 미국, 일본, 유럽 등 국가의 철기반 초전도선 제조는 아직 미터급 수준에 처해 있다. 백미터급 고성능 철기반 초전도선 제조기술은 철기반 초전도선 대규모 응용의 핵심이자 또한 철기반 초전도체 발전을 제한하는 주요한 기술적 어려움이다. 연구팀은 2008년 세계 첫 철기반 초전도 선재(線材) 개발에 이어, 철기반 초전도 재료의 성상 물리화학, 원소 혼합, 초전도 와이어 테이프 제재, 열처리 공법, 미시적 구조 등 분야에서 대량의 연구를 전개하여 원가가 비교적 낮은 파우더인 튜브(Powder-in-tube, PIT)방법으로 고성능 철기반 초전도 와이어 스트립을 제조하는 일련의 핵심기술을 파악하였다. 또한 철기반 초전도 와이어 스트립의 통전 성능 영역에서 계속 국제 선두 수준을 유지하고 있으며 완전한 자체 지식재산권을 보유하고 있다. 이를 기반으로 연구팀은 철기반 초전도 선재 규모화 제조 공법의 탐색 연구를 전개하였으며 초전도선에 대한 구조 설계와 가공 기술의 시험 최적화를 통하여 철기반 초전도선 규모화 제조에서의 균일성, 안정성과 중복성 등 기술적 어려움을 극복하여 최종 115m 길이의 (Sr,K)Fe2As2 철기반 초전도선을 제조하였다. 초전도선의 통전 성능 테스트 결과 양호한 균일성과 비교적 약한 자기장 쇠퇴 특성을 나타냈으며 10테슬라 고자기장에서의 임계전류 밀도는 12,000A/cm2를 초과하였다. 이로써 중국은 자체 지식재산권을 보유한 철기반 초전도선 제조 기술을 파악하였으며 강전기 분야에서의 실용화와 산업화를 위해 튼튼한 토대를 마련하였다. 철기반 초전도 재료는 공업, 의학, 국방 등 다양한 영역에서 광범위한 응용 전망을 갖고 있으며 “science”잡지는 현재 가장 큰 발전 전망 있는 신형의 고온 초전도체의 하나로 평가하였다. 향후, 중국과학원 전기공학연구소는 초전도선의 제조공법을 한층 더 최적화 하여 초전도 심지의 전류부하 성능을 한층 더 향상시켜 초전도체의 원가를 계속해서 줄임으로써 중국 초전도 산업사슬의 혁신적인 발전과 산업화 업그레이드에 새로운 동력을 제공할 예정이다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/9/355643.shtm |
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