초전도 기술

소개글

초전도 현상에 관한 다양한 설명이 자세히 정리되어있다.

문제점과 특징, 응용 등에 대해서 나와있다.

목차

<<초전도 기술 개발사>>
<<초전도체의 특성>>
<<초전도체의 종류>>
<<고온 초전도의 기술적 문제들>>
<<초전도 선재>>
<<초전도 케이블>>
<<초전도 자석>>
<<초전도체 응용 기기>>
<<초전도체의 전망>>

본문내용

<<초전도 기술 개발사>>

초전도(Superconductivity)는 20세기 초엽인 19년 네덜란드의 저온 물 리학자 카메를링 오네스(Heikke Kammerlingh Onnes)에 의하여 최초를 발견되었다. 오네스는 아주 낮은 극저온에서 물질의 전기적 성질을 조사하던 중 액체 헬륨온도 4.12K(이를 임계온도 Tc 라함)에서 수은선재의 저항이 갑자기 사라지는 것을 발견하고 이러한 상태를 초전도라고 명명하였다.

초전도 현상을 이해하기 위한 기초적 연구와 보다 높은 Tc를 갖는 신 물질 개발 및 응용을 위한 신기술 개발이 진행되어왔다.

1986년을 기점으로 크게 두 시기로 구분할 수 있는데 1986년 이전까지 총 27종의 순수 금속과 수천종의 합금 및 수종의 금속산화물 초전도체가 발견되었다. 이러한 재료의 특징은 가장 높은 Tc가 1973년 개발된 Nb3Ge의 23.K로 30K이하였다. 이러한 초전도체의 초전도 특성을 잘 설명하고 예측도 가능하였던 BCS이론에 따르면 30K이상의 Tc는 얻을 수 없다는 것으로 이러한 Tc의 한계를 보이는 것은 당연한 것으로 인식되었다.

<중 략>

①임계전류밀도를 향상시킨다.
표에서도 알 수 있듯이 고온 초전도체 실용화의 장애요소들의 공통점이 임계전류밀도이다. 임계전류밀도를 향상시키기 위한 많은 방안들이 연구되고 있지만, 아직까지 근본적인 초전류의 흐름에 대한 규명이 이루어지고 있지 않고 현상규명을 위한 많은 방안들이 연구 되고 있지만 고품질의 단결정을 만드는 것이 어려워서 그 어려움을 더해주고 있다. 지금까지 밝혀진 바로는 산화물 초전도체의 낮은 임계전류밀도를 결정립 경계에서의 약한 연결과 작용장의 세기가 증가함에 따라서 로렌츠 힘에 의한 자속의 흐름 현상들이 그 원인이라고 알려져 있다. 이를 해결하기 위해서 결정립들을 정렬시키는 방법, 인위적인 피닝센터를 만드는 방법 등이 개발되어 상당히 높은 임계전류밀도를 얻기도 했다.
②임계온도를 향상시킨다.
현재 개발된 산화물 초전도체에서는 이미 액체 질소의 비등점이상의 임계온도를 얻어냈지만, 임계온도의 계속적인 향상은 실용화의 폭을 훨씬 넓힐 수 있으리라 전망된다.

참고 자료

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저자-정우영(한국기술교육대 대학원-신소재공학)-2007년
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◎ 초전도 공학(책)-1997년
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