초록 ▼

□연구개요
본 연구에서는 실용 다심 MgB2 초전도선을 대상으로 하여 무냉매 전도냉각방식으로 동작하는 초전도 코일의 핵심기술을 개발하였다. 시간적이나 공간적으로 매우 균일한 출력을 발생하는 초전도 자석은 영구전류모드로 동작하는 것이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 MgB2 초전도 코일의 핵심 요소기술로 (1) 초전도 코일 말단을 접속함에 있어 높은 수준의 통전율을 유지, (2)매우 낮은 수준의 접합저항을 갖는 다심 초전도선 접합공정 및 기술개발, (3)영구전류모드동작 진입을 위한 영구전류스위치 개발, (4)고가의 액화냉매

□연구개요
본 연구에서는 실용 다심 MgB2 초전도선을 대상으로 하여 무냉매 전도냉각방식으로 동작하는 초전도 코일의 핵심기술을 개발하였다. 시간적이나 공간적으로 매우 균일한 출력을 발생하는 초전도 자석은 영구전류모드로 동작하는 것이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 MgB2 초전도 코일의 핵심 요소기술로 (1) 초전도 코일 말단을 접속함에 있어 높은 수준의 통전율을 유지, (2)매우 낮은 수준의 접합저항을 갖는 다심 초전도선 접합공정 및 기술개발, (3)영구전류모드동작 진입을 위한 영구전류스위치 개발, (4)고가의 액화냉매를 사용하지 않는 무냉매 전도냉각장치 적용, (5)마지막으로 실용다심 MgB2 초전도선으로 제작한 코일 시작품에 접합공정을 도입하여 전도냉각조건에서 영구전류모드의 구현을 중심으로 수행하였다.

□연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 실용 다심 MgB2 초전도선을 대상으로 하여 초전도 자석에 필요한 핵심 요소기술을 개발하는 것을 목표로 하여 연구를 수행하였으며 다음과 같은 핵심결과를 도출하였다. 본 연구로부터 확립한 주요 연구목표 대비 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
○ 실용 다심 초전도 코일용 소재 : 18심 실용 다심 MgB2 초전도선 적용
○ 다심 MgB2 초전도 접합공정 및 기술개발
· 접합이전 대비 통전율 70% 이상 : 90% 이상 통전율 확보
· 10^-12Ω 접합저항 수준의 접합저항 : 4.8×10^-12Ω 접합저항 구현
○ 영구전류스위치 설계 및 제작 : FEM기반 PCS 제작완료
○ 영구전류스위치 동작시 누설전류 0.1% 이내 : 0.1% 이내
○ MgB2 초전도 코일 권선제작 : W&R 방식의 코일 권선개발
○ 전도냉각 방식의 MgB2 초전도 코일 냉각온도 : 20 K
○ MgB2 초전도 코일 중심자기장 0.3 T 이상 :　2 T
○ 냉각 후 PCS on/off를 통한 초전도코일 여자 : 전도냉각 환경에서 동작하는 MgB2 초전도코일 구현

□연구개발결과의 중요성
□ 본 연구개발 결과의 기술적 중요성
○ 실험실 수준의 단척시료가 아닌 시판용 실용 18 멀티필라멘트 MgB2 초전도선을 이용한 접합 공정 및 기술개발 확립
○ 다심 MgB2 초전도선에 대해서 10-12 Ω 수준의 접합저항을 갖는 초전도 접합 공정 기술 구현
○ 접합수준 평가를 위한 통전율 및 접합저항 측정기술 확립
○ 영구전류모드 구현을 위한 영구전류스위치(persistent current switch) 최적설계 개발
○ MgB2 초전도 코일 시작품 개발
○ Liquid helium free 무냉매 냉각장치 개발
○ 영구전류모드에서 동작하는 초전도 코일 시스템 핵심 요소기술 개발 및 영구전류모드 운전구현

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 21
• 끝페이지 ... 21