▲ ▲희토류 계 초전도 단결정(좌)과 기공이 없고 나노 물질이 분산된 초전도 미세 조직. ▲희토류 계 초전도 단결정(좌)과 기공이 없고 나노 물질이 분산된 초전도 미세 조직

국내 연구진이 초전도 에너지 저장 장치의 핵심 소재인 ‘희토류계 초전도 물질’의 전기 효율을 10배 향상시킬 수 있는 방법을 찾아냈다.

한국원자력연구원(원장 정연호) 중성자과학연구부 김찬중 박사 팀은 교육과학기술부 원자력연구개발사업 등의 지원으로 수행한 연구개발을 통해 희토류 초전도체의 전기 특성을 저하시키는 원인인 미세 구멍이 초전도체 제조 과정에서 발생하는 산소 때문임을 규명했다.

이에 김박사팀은 원료 물질의 화학 조성을 조절하고 성형체의 밀도를 높여 산소 발생 원인을 제거한 뒤 초전도체 내부에 자장을 제어할 수 있는 나노 크기의 비초전도 물질을 균질하게 분산시켜 초전도체의 단위 면적당 전류량을 10배 높이는데 성공했다.

이같은 연구 결과는 초전도 전문 국제 학술지인 Superconductor Science and Technology(초전도 과학과 기술)에 ‘2010년 주목할 만한 연구결과 20(Highlights 20)’으로 선정됐다.

김찬중 한국원자력연구원 중성자과학연구부 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 밝혔다.