세계에서 처음으로 실온에서 (Tc≥400 K, 127∘C) 작동하는 상압 고온 초전도체인 신기록을 세운 "룸템퍼처 슈퍼컨덕터"에 대해 알아보려고 합니다.
The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor
연구자들
이 연구는 Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim, Young-Wan Kwon 세 분의 연구자들에 의해 이끌어졌습니다.
새로운 세계 기록 lead-apatite(LK-99)
이 연구팀은 수정된 lead-apatite(LK-99) 구조를 가진 물질로 실온에서 초전도성을 나타내는 데에 성공했습니다. 이로 인해 LK-99는 기준 온도(Tc), 영 저항, 임계 전류(Ic), 임계 자기장(Hc), 그리고 마이스너 효과로 인정받게 되었습니다. 특히 이러한 초전도성은 온도와 압력과 같은 외부적인 요인이 아닌, 미세한 구조 왜곡에 기인합니다.
LK-99 초전도성의 기발한 원인
LK-99의 초전도성은 Cu2+가 Pb2+(2) 이온을 치환함으로써 발생하는 미세한 구조의 왜곡에 기인합니다. 이러한 구조 왜곡은 Pb(2)-인산염 네트워크의 절연 교정에 의해 발생하는 0.48%의 체적 수축으로 인해 발생합니다. 이러한 체적 수축은 원통형 열대의 인터페이스 구조를 왜곡시키며, 이로 인해 인터페이스에서 초전도 양자 우물(SQWs)이 생성됩니다.
역사적인 성공
수정된 애바타이트(LK-99) 구조를 가진 룸템퍼처 슈퍼컨덕터를 세계 최초로 합성하는 데 성공했습니다. LK-99의 초전도성은 임계온도(Tc), 제로 저항, 임계전류(Ic), 임계자기장(Hc), 그리고 마이스너 효과로 증명되었습니다. LK-99의 초전도성은 온도와 압력과 같은 외부 요인이 아닌, 미세한 구조 왜곡에 기인합니다. 이 작은 왜곡은 Pb(2)-인산염 네트워크의 절연 교정에 Cu2+가 Pb2+(2) 이온을 치환함으로써 발생하며 응력을 발생시킵니다. 이 응력은 동시에 원통형 열대로 전달되어 원통형 열대의 인터페이스 왜곡을 유발합니다. 이 인터페이스에서 초전도 양자우물(SQWs)을 생성하게 됩니다.
새로운 모델 LK-99
열용량 결과는 LK-99의 초전도성을 설명하는데 적합한 새로운 모델임을 나타냈습니다. LK-99의 특이한 구조는 미세하게 왜곡된 구조를 인터페이스에서 유지할 수 있는 가장 중요한 요소입니다. 이로 인해 LK-99는 실온에서 상압에서 초전도성을 유지하고 발현할 수 있게 됩니다.
과학 기술의 혁신
이러한 세계적인 성공은 과학 기술의 혁신적인 발전을 나타냅니다. 룸템퍼처 슈퍼컨덕터는 기술의 경계를 넘어서는 대단한 업적이며, 에너지 분야와 기타 분야에서 혁신적인 적용 가능성을 제공할 것으로 기대됩니다.
미국 초전도체 관련 AMSC 회사 소개
Nasdaq(AMSC) American Superconductor Corporation) : Megawatt-Scale Power Resiliency Solutions
American Superconductor Corporation에 대해 설명드리겠습니다. 이 회사는 전 세계에서 메가와트 규모의 전력 견고성 솔루션을 제공하고 있습니다. 회사는 Grid 및 Wind 두 가지 세그먼트에서 운영되고 있습니다.
Grid Segment
Grid 세그먼트에서는 Gridtec Solutions 브랜드로 전기 공공시설, 산업 시설 및 재생 에너지 프로젝트 개발자들이 전력을 연결, 전송 및 배포할 수 있는 제품과 서비스를 제공합니다. 또한 Grid 세그먼트는 전력 그리드 혼잡, 전력 품질 저하 및 기타 위험을 식별하는 전력 전송 계획 서비스도 제공합니다. 이 세그먼트는 풍력 발전소 및 태양광 발전소에 대한 그리드 인터커넥션 솔루션, 전력 품질 시스템, 전력 전송 및 분배 케이블 시스템, 탄력적인 전기 그리드 시스템 등을 제공합니다.
Wind Segment
Wind 세그먼트는 풍력터빈 시스템을 설계하고 이러한 디자인을 Windtec Solutions 브랜드로 제3자에게 라이센스로 제공합니다. 또한 전력 전자 및 소프트웨어 기반 제어 시스템, 엔지니어링 디자인 및 지원 서비스를 제공하며, 풍력터빈 제조업체에 고객 지원 서비스를 제공합니다.
기술력과 복지에 기여
American Superconductor Corporation는 1987년에 설립되었으며 미국 매사추세츠 주 Ayer에 본사를 두고 있습니다. 이 회사는 메가와트 규모의 전력 견고성 솔루션을 제공하여 전력 분야에 기술적 혁신과 안정성을 기여하고 있습니다.
이로써 American Superconductor Corporation에 대한 간단한 설명을 마치겠습니다. 이 회사는 전력 분야에서의 기술적 혁신과 안정성으로 세계적인 기업으로서의 지위를 유지하고 있습니다.
마무리
이러한 연구 결과는 과학 기술의 혁신적인 발전을 나타내며, 에너지 분야와 더불어 다양한 분야에서 혁신적인 응용 가능성을 제공할 것으로 기대되고 American Superconductor Corporation 회사도 알아보았습니다.