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목차
1. 개 요
2. 연구개발현황
3. 초전도체의 종류와 기술 동향
4. 상품화된 초전도체
5. 참고문헌
2. 연구개발현황
3. 초전도체의 종류와 기술 동향
4. 상품화된 초전도체
5. 참고문헌
본문내용
ty Space Experiment
4. 상품화된 초전도체
1) MRI용 저온초전도자석
94년 「Superconductivity News」에 의하면 MRI의 전세계 보유량은 4,770여대로 연간 시장규모가 13억 달러인데, 이중 1/4 초전도자석 제작비라고 한다. 현재 초전도자석의 주요 생산업체로는 미국의 General Electric, 영국의 Oxford, 일본의 미쓰비시 등 56개 기업이 시장을 점유하고 있다. 보급대수도 최근에 급격히 증가하고 있는데, 일본의 경우 93년 기준으로 1,300여대, 한국의 경우 95년 7월 현재 약 97대가 보급되어 있고, 연간 전세계적으로 500여대가 판매되고 있다고 한다.
2) MRI용 고온초전도 감지 코일
MRI 에는 자장발생용 초전도자석에 신호감지 코일이 매우 중요한 역할을 하는데, 최근 미국에서는 기존의 구리코일 대신 신호감지에 사용될 초전도 감지 코일을 개발하여 곧 보급되어 있는 MRI와 교체될 전망이다. 이 고온초전도 감지 코일을 사용하면 저자장 MRI에서는 160% , 고자장 MRI에서는 30%의 깨끗한 화상을 얻을 수 있고, 화상을 얻는 데 걸리는 시간도 훨씬 단축될 것이다.
3) 저온초전도 SQUID 의료진단기
심장질환, 뇌질환 등이 점점 증가함에 따라 기존의 X-선 CT나 MRI로는 알 수 없는 진단을 위하여 SQUID의료진단기가 상품화되어 보급되기 시작하였다. 아직 가격이 20 30억대 이지만, 캐나다 CTF사의 64채널 진단기를 비롯하여 미국의 BTI , 일본의 SSL, 핀란드의 Neuromag등이 이 시장에 뛰어들고 있다.
4) 고온초전도 마이크로파 부품
고온초전도체의 실용화가 가장 먼저 이루어지고 규모가 클 것으로 전문가들이 예측하는 분야이다. 초전도재료는 기존의 마이크로파 부품에 비하여 저손실, 저왜곡 때문에 넓은 영역주파수에서 사용할 수 있기 때문에 공진기, 필터,미세전송선을 제작하여 마이크로파 부품으로 사용할 수 있다. 현재 TV, 레이더, 이동통신 등에 사용되는 필터는 매우 제한된 주파수 영역에서만 사용되는데, 초전도재료를 사용하면 수천 GHz 주파수에서 사용할 수 있다. 또 초전도 마이크로파 부품들이 위성통신에 사용하게 되면 전체 시스템의 중량을 70% 정도 줄것으로 예상된다.
이러한 이점들 때문에 미국, 일본 등에서 개발에 박차를 가하고 있고, 특히 기업들의 많은 참여가 있는 분야가 고온초전도체의 마이크로파 부품개발이다.
5) 고온초전도 변압기
현재 변압기의 효율은 99.6% 로 매우 좋은 편이므로 초전도체를 이용한 변압기는 별로 고려할 대상이 아니었다. 그러나 대용량 변압기의 경우, 초전도재료로 대치하면 효율은 0.2% 정도밖에 향상되지 않지만 무게를 50% 감소시킬 수 있고, 화재위험 및 공해물질인 절연유를 액체질소로 대치할 수 있는 장점이 발견되어 대형변압기 생산업체들이 관심을 가진 분야이다. 가령 350톤의 대용량인 경우 일반운송 수단으로 운반이 불가능한데, 이를 175톤으로 줄이면 운반이 가능하다.
6) 고온초전도 모터
고온초전도 재료를 모터에 사용하면 크기가 50% 정도로 작아져서 운반, 설치공간, 유지보수비 절감 효과가 있고 전력소모 비용도 50% 절감될 뿐만 아니라 미국 EPRI 연구소에 제출된 Reliance 전기회사 보고서에 의하면 1만 마력의 경우 50%의 전력비용 절감효과가 있으며, 30년 수명으로 계산하면 전력절감비용이 막대한 모터구입비를 넘는다고 보고하고 있다
, 최근 심각해지는 소음공해를 줄일 수 있는 장점 때문에 미국을 중심으로 개발이 진행중이다.
7) 냉동기 시장
초전도 제품의 작동에 항상 붙어다니는 것이 시스템의 온도를 저온으로 유지시키는 냉동기들이다. 송전선의 경우는 액체질소로 직접 냉각시킬 것이나, 모터,발전기,소형에너지 저장장치, MRI용으로 특수 냉동기가 사용될 것으로 본다.
8) 기타
일본의 저온초전도자석을 이용한 자기부상열차 이외에 스크루가 없는 전자기 추진 선박, 소형에너지 저장장치, 전력관계시 시설에 대한 시장규모도 미래 초전도 시장에 많은 영향을 줄것이다.
5. 참고 문헌
1. 韓國電子年鑑 '94 , 電子新聞社 , p. 664 - 665
2. 韓國電子年鑑 '95 , 電子新聞社 , p. 849 - 859
3. 韓國電子年鑑 '96 , 電子新聞社 , p. 764 - 769
4. 초전도의 기초와 응용 , 대한전기협회 , p. 165 - 175
목차
1. 개 요
2. 연구개발현황
3. 초전도체의 종류와 기술 동향
4. 상품화된 초전도체
5. 참고문헌
4. 상품화된 초전도체
1) MRI용 저온초전도자석
94년 「Superconductivity News」에 의하면 MRI의 전세계 보유량은 4,770여대로 연간 시장규모가 13억 달러인데, 이중 1/4 초전도자석 제작비라고 한다. 현재 초전도자석의 주요 생산업체로는 미국의 General Electric, 영국의 Oxford, 일본의 미쓰비시 등 56개 기업이 시장을 점유하고 있다. 보급대수도 최근에 급격히 증가하고 있는데, 일본의 경우 93년 기준으로 1,300여대, 한국의 경우 95년 7월 현재 약 97대가 보급되어 있고, 연간 전세계적으로 500여대가 판매되고 있다고 한다.
2) MRI용 고온초전도 감지 코일
MRI 에는 자장발생용 초전도자석에 신호감지 코일이 매우 중요한 역할을 하는데, 최근 미국에서는 기존의 구리코일 대신 신호감지에 사용될 초전도 감지 코일을 개발하여 곧 보급되어 있는 MRI와 교체될 전망이다. 이 고온초전도 감지 코일을 사용하면 저자장 MRI에서는 160% , 고자장 MRI에서는 30%의 깨끗한 화상을 얻을 수 있고, 화상을 얻는 데 걸리는 시간도 훨씬 단축될 것이다.
3) 저온초전도 SQUID 의료진단기
심장질환, 뇌질환 등이 점점 증가함에 따라 기존의 X-선 CT나 MRI로는 알 수 없는 진단을 위하여 SQUID의료진단기가 상품화되어 보급되기 시작하였다. 아직 가격이 20 30억대 이지만, 캐나다 CTF사의 64채널 진단기를 비롯하여 미국의 BTI , 일본의 SSL, 핀란드의 Neuromag등이 이 시장에 뛰어들고 있다.
4) 고온초전도 마이크로파 부품
고온초전도체의 실용화가 가장 먼저 이루어지고 규모가 클 것으로 전문가들이 예측하는 분야이다. 초전도재료는 기존의 마이크로파 부품에 비하여 저손실, 저왜곡 때문에 넓은 영역주파수에서 사용할 수 있기 때문에 공진기, 필터,미세전송선을 제작하여 마이크로파 부품으로 사용할 수 있다. 현재 TV, 레이더, 이동통신 등에 사용되는 필터는 매우 제한된 주파수 영역에서만 사용되는데, 초전도재료를 사용하면 수천 GHz 주파수에서 사용할 수 있다. 또 초전도 마이크로파 부품들이 위성통신에 사용하게 되면 전체 시스템의 중량을 70% 정도 줄것으로 예상된다.
이러한 이점들 때문에 미국, 일본 등에서 개발에 박차를 가하고 있고, 특히 기업들의 많은 참여가 있는 분야가 고온초전도체의 마이크로파 부품개발이다.
5) 고온초전도 변압기
현재 변압기의 효율은 99.6% 로 매우 좋은 편이므로 초전도체를 이용한 변압기는 별로 고려할 대상이 아니었다. 그러나 대용량 변압기의 경우, 초전도재료로 대치하면 효율은 0.2% 정도밖에 향상되지 않지만 무게를 50% 감소시킬 수 있고, 화재위험 및 공해물질인 절연유를 액체질소로 대치할 수 있는 장점이 발견되어 대형변압기 생산업체들이 관심을 가진 분야이다. 가령 350톤의 대용량인 경우 일반운송 수단으로 운반이 불가능한데, 이를 175톤으로 줄이면 운반이 가능하다.
6) 고온초전도 모터
고온초전도 재료를 모터에 사용하면 크기가 50% 정도로 작아져서 운반, 설치공간, 유지보수비 절감 효과가 있고 전력소모 비용도 50% 절감될 뿐만 아니라 미국 EPRI 연구소에 제출된 Reliance 전기회사 보고서에 의하면 1만 마력의 경우 50%의 전력비용 절감효과가 있으며, 30년 수명으로 계산하면 전력절감비용이 막대한 모터구입비를 넘는다고 보고하고 있다
, 최근 심각해지는 소음공해를 줄일 수 있는 장점 때문에 미국을 중심으로 개발이 진행중이다.
7) 냉동기 시장
초전도 제품의 작동에 항상 붙어다니는 것이 시스템의 온도를 저온으로 유지시키는 냉동기들이다. 송전선의 경우는 액체질소로 직접 냉각시킬 것이나, 모터,발전기,소형에너지 저장장치, MRI용으로 특수 냉동기가 사용될 것으로 본다.
8) 기타
일본의 저온초전도자석을 이용한 자기부상열차 이외에 스크루가 없는 전자기 추진 선박, 소형에너지 저장장치, 전력관계시 시설에 대한 시장규모도 미래 초전도 시장에 많은 영향을 줄것이다.
5. 참고 문헌
1. 韓國電子年鑑 '94 , 電子新聞社 , p. 664 - 665
2. 韓國電子年鑑 '95 , 電子新聞社 , p. 849 - 859
3. 韓國電子年鑑 '96 , 電子新聞社 , p. 764 - 769
4. 초전도의 기초와 응용 , 대한전기협회 , p. 165 - 175
목차
1. 개 요
2. 연구개발현황
3. 초전도체의 종류와 기술 동향
4. 상품화된 초전도체
5. 참고문헌
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- 등록일2004.07.10
- 저작시기2004.07
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- 자료번호#260122
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