초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 핵자기공명장치용 영구전류 모드 운전이 가능한 고온초전도 마그넷의 핵심기술 개발 연구이다. 분석용 마그넷을 위한 고품질의 자기장 안정도 확보를 위한 영구전류 모드를 구현하기 위해 무접합 방식의 고온초전도 마그넷 제작 기술을 활용한 마그넷 시제품을 제작하고, 마그넷의 충전운전을 위한 영구전류 발생용 전원장치를 개발하고, 특성평가 및 NMR 신호 검출시험을 진행하여, 추후 실용가능 한 GHz급 핵자기공명장치로의 적용 가능성 검증을 수행하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 목표는

□ 연구개요
본 연구는 핵자기공명장치용 영구전류 모드 운전이 가능한 고온초전도 마그넷의 핵심기술 개발 연구이다. 분석용 마그넷을 위한 고품질의 자기장 안정도 확보를 위한 영구전류 모드를 구현하기 위해 무접합 방식의 고온초전도 마그넷 제작 기술을 활용한 마그넷 시제품을 제작하고, 마그넷의 충전운전을 위한 영구전류 발생용 전원장치를 개발하고, 특성평가 및 NMR 신호 검출시험을 진행하여, 추후 실용가능 한 GHz급 핵자기공명장치로의 적용 가능성 검증을 수행하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 목표는 2세대 고온초전도 선재를 이용한 핵자기공명장치(NMR)용 마그넷 개발을 위해 고온초전도 영구전류 모드 마그넷 제작기술 및 영구전류 모드 운전기술을 개발하고 특성평가를 진행하여 추후 Ghz 급 핵자기 공명장치용 마그넷의 적용 가능성 검증 및 주요 핵심 요소기술의 확보이다. 연차별 연구 목표 및 연구결과는 다음과 같다.

▫ 1차년도에는 영구전류 모드 운전이 가능한 초전도 접합이 없는 무접합 권선방식의 고온초전도 마그넷 기술을 개발하여 시험을 위한 모델 코일을 설계하고, 영구전류 모드 운전을 위한 전원장치와 마그넷 운전 기술에 대한 기본 연구를 수행하였다.
▫ 2차년도에는 영구전류 모드 운전을 위한 무접합 고온초전도 모델 코일을 제작하고, 영구전류 모드운전을 위한 전원장치, 냉각 시스템 및 특성평가 시스템을 제작하였다. 제작된 모델 코일 및 전원장치를 이용하여 영구전류모드 성능 평가를 수행하고, 최종 목표인 NMR 신호 검출을 위한 마그넷 설계 및 냉각시스템, 측정 시스템의 설계를 진행하였다.
▫ 3차년도에는 NMR 신호 검출 시험을 위한 고온초전도 마그넷 시스템을 제작하고, 자기장의 균일도, 영구전류 모드 특성 시험을 진행하였다.

연구 개발결과는 국내, 국외의 주요 관련 학회에 발표 및 논문투고를 통해 연구 내용의 검증을 수행하고, 특허 등록을 통해 주요 요소 핵심 요소 기술의 국산화 및 고온초전도 NMR 마그넷의 개발에 필요한 주요 선행 기술을 확보하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구를 통해 개발된 2세대 고온초전도 선재를 이용한 영구전류 모드 운전 마그넷 기술은 분석용 고균일, 고자기장 DC 마그넷(NMR, MRI)이나 영구자석 여자기를 활용하는 초전도 회전기의 계자용 마그넷 등의 기술 적용이 가능하다.
일반적으로 저온초전도체 재료의 고유 특성에 의하면 20 T 이상의 고자기장을 발생시키는 것이 불가능하며 최근에는 이를 해결하기 위한 유일한 방법으로 고온초전도체의 마그넷 적용이 국내, 국외에서 진행되고 있다. 따라서 본 연구로 진행된 고온 초전도 마그넷 권선기술, 냉각 및 영구전류 모드 운전기술, 초전도 전원장치 연구와 같은 고온초전도 고자기장 마그넷의 개발에 필요한 핵심 요소기술의 개발은 국내 고자기장 마그넷 분야에 전반적으로 활용될 수 있고, 초전도 회전기 계자코일 등과 같은 고온초전도 응용기기 개발에도 활용될 수 있다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 개요 ... 4
• 나. 연구의 필요성 ... 4
• 다. 연구의 최종 목표 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 19
• 가. 과학기술/학술적 연구성과 ... 19
• 나. 전문학술지 논문게재 성과 정보 ... 19
• 다. 지식재산권 성과정보 ... 19
• 라. 지식재산권 성과정보 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 21
• 끝페이지 ... 31