원자력硏, 초전도 단결정 덩어리 대량생산 기술 개발

[이투뉴스] 초전도 에너지 저장장치와 자기분리기의 핵심 소재인 초전도 단결정 덩어리를 대량 생산할 수 있는 일괄공정 시스템이 국내기술로 개발됐다.

한국원자력연구원(원장 정연호)은 김찬중 중성자과학연구부 박사팀이 초전도 단결정 덩어리 제조 시간과 생산 비용을 각각 4분의 1로 줄일 수 있는 대량생산 일괄공정을 개발했다고 2일 밝혔다.

초전도 단결정 덩어리는 종자 성장 공정에 의해 제조된다.

김 박사팀은 한 개의 종자를 사용하던 기존 공정 대신 여러 개의 종자를 사용해 초전도 단결정의 성장이 분말 성형체 표면과 내부에서 동시다발적으로 일어나게 하는 다층 종자 성장 공정을 적용, 단위 크기(5㎝ x 5㎝)의 초전도체 제조 시간을 400시간에서 100시간으로 단축했다.

또 초전도체의 전자기적 성능 향상을 위해 첨가하는 고가의 백금 산화물을 값이 싼 희토류 물질인 세륨 산화물로 대체함으로써 단위 크기의 초전도체 생산 비용도 기존보다 4분의 1 수준으로 줄였다.

초전도 단결정 덩어리와 같은 세라믹 계열 제품은 대량생산시 품질이 불균일한 것이 문제로 지적돼 왔다. 하지만 이번에 개발된 기술을 통해 만들어진 초전도 단결정 덩어리는 대량생산시에도 각각의 제품이 균일한 품질을 보이는 것으로 나타났다.

이 기술은 국내외 특허 획득 과정을 거쳐 2015년께 상용화될 예정이며, 대량생산을 통해 초전도 에너지 저장장치와 초전도 자기분리기 핵심부품 생산에 활용될 것으로 전망된다.

김찬중 박사는 "일차적으로는 초전도 단결정 덩어리 대량생산 기술 상용화에 역점을 두고 초전도체를 초전도 에너지 저장 장치, 자기분리기 등에 공급할 예정"이라며 "향후에는 관련 기술을 다른 산업에 확대 적용해 나갈 계획"이라고 말했다.

김광균 기자 kk9640@e2news.com