초전도체 활용도와 특징

 

안녕하세요 행위입니다. 요즘 연일 기사나 유튜브 주식만봐도 초전도체로 떠들석합니다. '꿈의물질'이라고도 불리는데 많은 분들이 초전도체에 대해서 생소하다고 생각합니다. 여러분들은 초전도체에 대해서 알고 계신가요? 

 

오늘은 초전도체에 활용도와 특징에 대해서 알아보고자 합니다.

 

초전도체란?

 

우선 활용도에 앞서 초전도체란 무엇인가에 대해 간단하게 알아보겠습니다.
초전도체는 초전도현상이 나타나는 물질을 초전도체라 하는데, 전기저항이 0이 되고 반자성이 띄는 물질입니다.

일반적인 물질은 매우 낮은 온도에서 초전도 현상이 되는데 최근 국내에서 발견한 상온 초전도체는 상온에서도 초전도현상을 낼 수 있기때문에 해외에서 주목하는 것입니다.

 

초전도체 활용도

현재  에너지를 사용할 수 있는 재료는 한정되어 고갈되어가고 있고, 원자력을 사용하는 에너지 생산도 모든 인류가 이해할 수 있는 상황도 아닙니다.

 

그러나 화학연료를 태워 탄소가 나오는 환경문제를 해결하고 안정적으로 에너지를 공급할 방법은 전 인류의 공통적인 바람이라 할 수 있습니다.

만약 상온 초전도체가 상용화될 수 있으면 어떨까요? 전 세계에 초전도 케이블을 설치하여 태양에너지로 안전하게 전기를 공급받으면 어떨까 생각도 해봅니다.

현재도 전기를 생산할 수 없는 나라는 전기를 사서 쓰는 걸로 알고있습니다. 하지만 초전도체 케이블을 사용하여 전기를 생산할 수 없는 나라에 에너지 공급하는 것만으로도 인류에 전기 낭비 없이 인류에 이바지할 수 있을 것으로 보입니다.

우리는 이미 인터넷에 의해 정보를 세계의 구석구석까지 넘어가게 하는 데 성공했지만, 실온 초전도는 그것을 에너지로 실현시킬 수 있게 하는 것입니다. 

 

전력공급도 남지 않고 빈곤에 시달리고 있는 지역에 초전도 케이블망을 사용하여 안정적으로 전기를 공급하면 편리함을 비롯해 그 지역의 생활은 단번에 개선될 것입니다. 

 

산업 분야에서 사용되는 예로서 가장 유명한 것은 선형 모터 자동차 입니다.
모터는 전자석·자석의 작용으로 축이 회전하는 것이지만, 돌리는 것이 아니라 직선 형상으로 늘린 구조로 추진력을 주기 때문에 직선 모터라고 불립니다 .그중에서도 초전동시 자석을 이용한 것은, 500km/h를 넘는 속도를 내는 것이 가능해 , 실용화를 향해 준비 진행되고 있습니다.

자력으로 떠오르는 것으로 마찰을 없애고, 고속화하지만, 그 자석에 초전도가 이용되고 있습니다. 
초전도의 성질을 가지는 금속으로 만든 전자석이면, 작은 전류로 반영구적으로 움직일 수 있어 에너지 손실을 줄일 수 있습니다. 

 

그 때문에 리니어의 차내에는 초전도를 만들어 내기 위해서 냉동기가 설치되어 있습니다. 하지만 초전도체가 상용화되기 시작하면 냉각이 필요 없기 때문에 비용절약을 비약적으로 할 수 있습니다.

 

일반적으로 송전선은 전기 저항이 발생해 전기 사용에 있어 에너지 활용이 100%로 이루어지지 않습니다. 그러나 송전선을 초전도 물질로 만들면 지금보다 훨씬 가늘고 가벼운 케이블로 게다가 전력 손실 없이 전기를 보내는 것이 가능해져 에너지, 환경 문제가 크게 개선될 것으로 기대됩니다.


또 의료 분야에서는 MRI(핵자기 공명 화상법) 장치에도 사용되고 있습니다. 초전도 자석을 이용한 MRI는 영구 자석을 이용한 타입에 비해 자기장 강도와 공간 균일성이 뛰어난 것으로 알려져 있습니다.
　
전력부문에서는, 송전선을 초전도 케이블로 하기 위한 재료나 냉각 방법의 연구도 행해지고 있어, 실용화하면 대폭으로 전력 손실을 없애는 것을 기대할 수 있습니다.

 

 

초전도체 특징 

* 전기 저항이 0다

위에 설명 그대로 전기저항이 0이기 때문에 에너지낭비 없이 안정적으로 에너지 공급이 가능합니다

* 마이너스 효과 (완전 반자성)

외부 자기장이 초전도체 내부에 침입 못하는 현상