신(新) 미래를 열어줄 초전도 기술

■ 김석환 / 한국전기연구원 극저온기기연구센터 책임연구원

대한민국을 이끌어간 과학계의 주역들을 만나 그들의 이야기를 듣고 응원하는 '브라보 K-SCIENTIST'

백 여든 번째 주인공은 한국전기연구원 극저온기기연구센터 김석환 책임연구원이다.

세상을 진보시키는 초전도 기술, 하지만 발열로 인해 타버리는 치명적인 문제가 있다. 이 기술의 안정성을 높이고 상용화에 한 발 더 가까이 다가간 과학자가 있는데. 바로 한국전기연구원의 김석환 박사가 그 주인공이다.

초전도는 특정한 물질의 온도를 극저온으로 내려줬을 때 전기저항이 ’0‘이 되며 전기가 흐르면서 손실이 생기지 않고 많은 양의 전류를 흘릴 수 있는 현상이다.

하지만 일정 전기량 이상이 되면 저항이 갑자기 커지면서 열이 나고, 초전도 전자석이 타게 되는 현상이 발생하게 되는데. 기존에는 이러한 치명적인 문제점을 보완하기 위해 초전도체의 몇 배 정도 되는 구리를 활용했다. 그러나 임시방편으로 활용한 이 ’구리‘ 때문에 무게가 커지면서 초전도 전자석을 사용하는 기계의 소형화 및 경량화 또한 어려워지게 됐다.

이러한 단점을 보완하기 위해 김석환 박사는 초전도선의 발열 문제점을 해결하는 동시에 구리의 양을 줄일 수 있는 ’스마트 인슐레이션(Smart Insulation)‘ 기술을 개발했다. 이 기술의 일등 공신은 바로 ‘산화바나듐’ 물질. 이 물질을 초전도선에 코팅해서 전자석을 만들게 되면 정상 작동 시에는 절연 역할을 하다가, 초전도선의 발열이 시작되면 전기의 흐름을 돕는 도전체로 기능이 변경된다.

전류를 제어할 수 있으면서 안정화까지 가능한, 스마트 인슐레이션 기술로 만들어 가는 김석환 박사의 새로운 미래를 엿본다.

YTN 사이언스 정재기 (aircamera98@ytn.co.kr)