성형체 밀도 높여… 초전도체 면적당 전류량↑

  국내 연구진이 첨단업종에 쓰이는 희유광물인 희토류 초전도체의 전기 효율을 10배 이상 향상시키는 방법을 찾아냈다.

  한국원자력연구원(원장 정연호) 중성자과학연구부 김찬중 박사팀은 교육과학기술부 원자력연구개발사업 지원을 받아 초전도 에너지 저장 장치 핵심 소재인 '희토류계 초전도 물질'의 전기 효율을 10배 이상 향상시켰다고 13일 밝혔다.

  연구진에 따르면 희토류 초전도체의 전기 특성을 저하시키는 원인인 미세 구멍이 초전도체 제조 과정에서 발생하는 산소 때문이라는 것을 규명했다.

  이후 원료 물질의 화학 조성을 조절, 성형체의 밀도를 높여 산소 발생 원인을 제거함으로써 초전도체의 단위 면적당 전류량을 10배 높이는데 성공했다는 게 연구진 측 설명이다.

  희토류 초전도체는 이트륨(Y) 또는 가돌리늄(Gd) 등 희토류 원소를 주성분으로 하는 분말 성형체 위에 종자를 심고 가열 후 냉각해서 결정을 성장시키는 종자 성장 공정으로 최대 10㎝ 크기까지 제조가 가능하다.

  특히 이 연구 결과는 초전도 전문 국제 학술지인 '슈퍼컨덕터 사이언스 앤 테크놀러지'의 '2010년 주목할 만한 연구결과 20선'으로 선정됐다.

  김찬중 책임연구원은 "이 기술을 토대로 2015년 상용화를 목표로 개발 중인 초전도 플라이휠 에너지 저장 장치 제작을 위한 초전도 단결정 벌크 대량 생산 공정을 개발할 계획"이라고 말했다.