에너지 혁명 예고...고온 초전도 (HTS) 전선 개발 Scientists Have Fabricated the World’s Highest-Performance Superconducting Wire Segment

버팔로 대학(New University at Buffalo )

새로운 연구에 따르면 고온 초전도 와이어의 대규모의 비용절감 등 효율적인 구현이 점점 더 실현 가능해지고 있습니다.

우리 에너지 시스템의 미래는 고온 초전도 (HTS) 전선에 의해 형성될 수 있습니다. 기존의 초전도체보다 높은 온도에서 저항 없이 전기를 전달할 수 있는 이러한 고급 물질은 전력망을 변형시키고 상업적인 핵융합을 현실화할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

그러나 이러한 대규모 애플리케이션은 HTS 와이어가 현지 하드웨어 매장에서 판매되는 일반 구리 와이어와 동일한 가격-성능 메트릭으로 제작될 때까지 발생하지 않습니다.

버팔로 대학(New University at Buffalo )이 주도하는 연구는 우리를 그 목표에 더 가깝게 만들고 있습니다. 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications )에 발표된 연구에서 연구원들은 가격 성능 지표를 훨씬 더 유리하게 만들면서 세계 최고 성능의 HTS 와이어 세그먼트를 만들었다고 알렸습니다.

희토류 산화바륨 구리(REBCO)를 기반으로, 이들의 와이어는 5 켈빈에서 77 켈빈에 이르는 모든 자기장과 온도에 대해 현재까지 보고된 가장 높은 임계 전류 밀도와 고정력(각각 전달되는 전류의 양과 자기 소용돌이를 고정하는 능력)을 달성했습니다.

  Interesting Engineering

이 온도 범위는 여전히 영하 451도에서 영하 321도로 매우 춥지만, 전통적인 초전도체가 작동하는 절대영도보다 높습니다.

이 연구의 교신저자인 Amit Goyal, PhD, SUNY 저명한 교수이자 UB 공학 및 응용 과학 대학 내의 화학 및 생물 공학부의 SUNY Empire Innovation 교수는 "이러한 결과는 산업계가 상업용 코팅 전도체의 가격-성능 지표를 크게 개선하기 위해 증착 및 제조 조건을 더욱 최적화하는 데 도움이 될 것입니다."라고 말합니다. "가격-성능 지표를 보다 유리하게 만드는 것은 초전도체가 구상하는 수많은 대규모 응용 분야를 완전히 실현하기 위해 필요합니다."

HTS 와이어는 많은 용도를 가지고 있습니다

HTS 와이어의 응용에는 해상 풍력 발전기에서 생산된 전력을 두 배로 늘리는 것과 같은 에너지 생성, 그리드 규모의 초전도 자기 에너지 저장 시스템, 고전류 DC 및 AC 송전선에서 전력의 무손실 전송과 같은 에너지 전송 및 그리드를 위한 고효율 초전도 변압기, 모터 및 고장 전류 제한기 형태의 에너지 효율이 포함됩니다.

세계 기록 경신, 압도적인 성능

그 결과, 외부 자기장 없이 섭씨 -269도(4.2켈빈)에서 제곱센티미터당 1억 9천만 암페어를 전달하는 전례 없는 성능을 보이는 와이어가 탄생했다. 섭씨 -253도(20켈빈)에서도 제곱센티미터당 1억 5천만 암페어를 전달하는 놀라운 성능을 보여줬다. 이는 일반적으로 10배 더 두꺼운 와이어로 달성할 수 있는 전류를 0.2마이크론 두께의 HTS 필름으로 전달한 것이다.(글로벌이코노믹)

Scientists Have Fabricated the World’s Highest-Performance Superconducting Wire Segment

https://scitechdaily.com/scientists-have-fabricated-the-worlds-highest-performance-superconducting-wire-segment/