국내 최초로 4 K(영하 269.15도) 온도영역에서 냉매를 사용하지 않고 고자기장을 발생시키는 냉각기술이 개발됐다.
한국기초과학지원연구원 고자기장연구팀은 액체헬륨이나 액체질소 등의 냉매를 사용하지 않는 무냉매 ‘전도냉각형 초전도자석 시스템’ 개발에 성공했다고 20일 밝혔다.
전도냉각형 초전도자석 시스템은 소형냉동기로 NbTi(초전도선재)에 열을 전도시켜 4 K이하의 극저온으로 냉각하며 초전도 자석 현상을 발생시켜 이를 통해 고자기장을 발생시키는 기술이다.
따라서 이 기술과 장비를 이용하면 전기가 있는 어느 곳에서나 초전도자석을 이용한 고자기장을 얻을 수 있다고 연구팀은 설명했다.
초전도자석은 임계온도 이하의 극저온으로 냉각하여야 초전도 특성이 발현된다. 이를 위해서 기존에는 일반적으로 고가의 액체헬륨으로 냉각된 초전도자석을 사용해왔다.
하지만 연구팀은 이런 냉매를 사용하지 않고 소형냉동기를 흡열원으로 이용, 열전도를 통해 냉각시켰다. 이번에 개발된 전도냉각형 초전도자석시스템은 앞으로 생체물질분리, 환경 오폐수 처리, 자원회수 등의 연구를 위해사용될 전망이다. 또 초전도 고구배 자기분리기술 (HGMS)개발, 미소중력(무중력) 발생장치 개발, 나노소자 및 반도체 특성연구, 자기물성연구 등에도 활용될 예정이다. /talk@fnnews.com조성진기자
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