차세대 초전도 선재 기술 개발

국내 연구진이 차세대 초전도 전선의 핵심 소재로 각광받는 ‘이붕소마그네슘’(MgB2)의 특성을 향상시키고, 경제성도 높이는 공정 기술을 개발했다.

한국원자력연구원 중성자과학연구부 김찬중·전병혁 박사팀은 MgB2 초전도 전선의 재료에 탄소를 첨가해 전기적·자기적 특성을 향상시킬 수 있는 새로운 공정을 개발했다고 1일 밝혔다. 이 연구 성과는 ‘초전도 과학기술’ 최근호에 게재됐다.

연구팀은 이번 연구에서 고체 탄소 대신 액체 첨가제를 이용, 공정을 단순화하고 혼합 효율도 높이는데 성공했다.

연구팀은 가격이 싼 글리세린(C3H8O3)을 액체로 녹여 MgB2 원료 분말과 혼합한 뒤 100∼200 ℃로 건조시켰다.

그 결과 수소와 산소를 휘발되며 수 나노미터 크기의 탄소 분자들만 MgB2와 결합된 상태로 남았다.

이 공정을 이용하면 혼합시 발생할 수 있는 입자들의 뭉침 현상을 피할 수 있음은 물론 한번에 많은 양의 코어 분말 처리가 가능해 원료의 대량생산에 유리하다.

아울러 MgB2의 핵심물질(코어)을 나노화해 탄소입자가 효율적으로 부착되도록하는 공정도 개발해 MgB2의 전기적 특성을 수십배 향상시켰다.

김찬중 박사는 “1㎞ 길이의 선재 대량생산 공정 등과 관련한 국내외 특허를 출원중에 있다”며 “이르면 오는 2011년에 상용화가 가능할 것으로 보고 후속연구를 진행중”이라고 말했다.

/[e-mail]이재원기자

<용어설명>
■이붕소마그네슘(MgB2)=초전도 온도가 39K(영하 294도)인 저온 초전도체. 특히 저온 초전도체 중 가공이 쉽고 저렴해 진단용 의료기기인 MRI(자기공명영상장치)나 초전도 변압기, 한류기등 고효율 전력기기의 차세대 선재(전선)로 활용이 기대된다.