[용어교실] SQUID

SQUID는 superconducting quantum interference device의 약자로 초전도양자 간섭소자를 뜻하며 초전도현상을 이용한 여러개의 조셉슨소자가 인덕턴스와 직열로 접속된 폐회로소자를 말한다.

SQUID는 니오브(Nb) 등의 초전도체 선으로 만들어진 링(ring)에 1개 또는 2개의 잘록한 이음부분으로 된 조셉슨 접합을 형성한 것으로 주로 초고감도의 자계검출에 사용하는데 조셉슨접합이 하나로 된 것을 RF SQUID, 둘로 된 것을 DC SQUID라 한다.

조셉슨접합을 가진 초전도체 링속으로 외부 자속이 들어가면 잘록한 목의 상하에서 양자적 파동의 맞물림현상이 일어나 링속을 흐르는 루프전유를 변화 시키게 되는데 이때 링속으로 들어가는 자속의 크기가 자속양자가 갖는 최소 자속단위의 정수배로 될 때마다 그 특성이 주기적으로 변화한다.

SQUID의 응용범위는 매우 넓으며 아날로그응용으로는 전류나 전압 등 자계의 변화에 치환할 수 있는 물이양을 모두 SQUID로 계측할 수 있기때문에 검유계나 전압계 외에도 극저온 온도측정,자기모노폴(mo-nopole)의 검출, 해중통신 자원탐사, 지구중력의 측정, 생체발생 자계검출 등 그 응용례는 수없이많다. 의료용으로는 심장으로부터 나오는 미소자역을 측정해 심장자계의 파형을 나타내는 심자도가 있는데 종래의 심전도로는 얻을 수 없는 미세한 정보를 얻을 수 있으며 뇌의 자계를 검출하는 것은 뇌자도라 한다. 또 디지털 응용으로는 수mV의 이론진폭에서 동작하는 초고속의 스위칭소자로서도 이용돼론이회로 기억회로 등 각종 고속디지털회로를 구성할 수도 있다.