KAIST(총장 서남표) 기계공학과 정상권 교수 연구팀은 회전하는 극저온 냉동기를 탑재한 초전도 모터를 처음 개발했다고 18일 밝혔다.
초전도 모터는 영하 210도 이하의 차가운 유체를 진공단열시킨 극저온 냉동 상태에서 가동하는 것으로 플랜트 산업용 전동기와 발전소의 대형 발전기, KTX와 같은 고속 전철, 전기 추진 방식의 선박 등에 활용이 가능하다.
이번에 개발한 모터는 극저온 냉각부를 초전도 코일과 밀착시켜 열손실을 최대한 방지했다. 자기장을 발생시키는 초전도 계자코일은 차세대 유망 초전도 선재(합금)로 알려진 이트륨 바륨 구리 산화물(YBCO)을 사용했다.
연구진은 외부로 부터의 열침입 및 냉동 부하를 6W미만상태에서 구현했다고 설명했다. 회전수는 90rpm으로 유도 모터의 고정자를 사용했다.
이 연구 결과는 오는 8월 열리는 응용초전도학회(ASC)에서 공개할 예정이다.
정상권 교수는 “지금까지는 극저온 냉동기의 특성과 초전도 코일의 설계·제작을 동시에 고려해야 하기 때문에 크기를 작게하는게 쉽지 않았다”며 “고속으로 회전하는 상황에서도 냉각성능의 변화가 없는 축대칭 구조의 국내산 소형 스털링 냉동기를 사용, 회전부와 고정부 사이에서 일어나던 극저온 유체의 이동을 철저하게 배제했다”고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.co.kr
