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초전도와 저온공학 = Superconductivity and cryogenics, v.18 no.2, 2016년, pp.24 - 28
황덕영 (케이.에이.티.(주) 기술연구소)
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 내부확산법에 의한 제조공정에서 restacking billet을 어떻게 조립하는가? | 그림 2에서 보는 바와 같이, 내부확산법에 의한 제조공정은 건드릴 공정에 의해 Cu 빌렛에 홀가공을 한 후 Nb 봉재를 삽입하여 빌렛을 제조한후, 압출 공정에 의해 모노 필라멘트를 제조한 후, 인발 공정에 의해 Sn core로 구성된 sub-element 제조한다. 이 sub-element를 Sn spacer와 함께 베리어 층 역할을 수행하는 Ta tube 및 안정화층 역할을 수행하는 Cu tube에 다발로 적층하여 restacking billet을 조립한다. 조립된 빌렛을 중간 열처리 없이 최종 선경까지 인발 공정으로 냉간가공 한 뒤 Cr 도금으로 절연하고 고온의 열처리를 통해 선재 내부 Sn과 Nb를 반응시켜 Nb3Sn 상을 형성 시킨다. | |
| 초전도 현상은 누구에 의해 언제 발견되었는가? | 1911년 네덜란드 Leiden 대학의 H.K. Onnes가 금속을 극저온으로 냉각시키면 전기저항이 없어지는 초전도 현상을 발견한 이후[1], 1930년대에 납이나 비스무스 계열의 금속 합금은 순수 금속과는 달리 자기장을 가하여도 초전도성이 비교적 완만하게 사라지는 현상이 발견되었다. 이와 같은 제 2종 초전도체의 발견[2]에 힘입어 기술적인 응용을 위하여 많은 합금과 화합물들의 초전도성에 대한 연구가 진행되었고, 1954년에 Nb계열의 금속 화합물 Nb3Sn, 1961년에 이원 합금 NbTi가 발견되었다[3][4]. | |
| 저온 초전도체를 제조하는 국가는? | 저온 초전도체(NbTi와 Nb3Sn) 선재를 제조하는 나라는 세계적으로 아주 드물고, 일본의 Hitachi, Jastech, Furukawa, 유럽의 Bruker-EAS, 미국의 OST, Luvata, 중국의 WST가 있으며, 한국에서는 케이에이티 (KAT)가 유일하게 Nb3Sn 선재를 제조하여, 현재 프랑스에 건설중인 국제핵융합실험로 (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor)에 공급하고 있으며, 또한 최근에는 NbTi 선재를 개발 완료하여 MRI용 마그넷에 적용, 양산 단계에 있다. 실제로 저온초전도 선재는 제조 개발비가 많이 들고 제조기술이 복잡하며 다양한 공정으로 이루어져 있어 쉽게 접근하기 어려운 것이 현실이다. |
R. Simon and A. Smith, superconductors: Conquering Technology's New Frontier, New York, NY: Plenum Press, p. 61 ff., 1988
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B. T. Matthias, T. H. Geballe, S. Geller and E. Corenzwit, "Superconductivity of Nb3Sn," phys. Rev., Vol. 95 No. 6, p. 1435, 1954
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M. G. Benz, G. E. Research. & Development Center Report No. 66-C-004, 1966
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