한국전기연구원 오상수(吳詳秀) 박사팀은 넥상스코리아와 공동으로 초전도체분말을 은(Ag)과 마그네슘(Mg) 합금 튜브에 채우고 가공하는 파우더 인 튜브(PIT)공정을 이용해 길이 1㎞, 임계전류 50암페어(A)급 비스무스계 고온 초전도선을 개발했다고 최근 밝혔다.
임계전류는 전기저항이 없는 상태에서 손실 없이 흘릴 수 있는 전류의 최대 값을 말한다.
초전도선은 액체질소나 액체헬륨 등 극저온 냉매로 냉각했을 때 전기저항이 0인 상태에서 많은 전류를 손실 없이 흘릴 수 있는 첨단소재로 전기기기에 사용하고 있는 구리(Cu)나 알루미늄(Al) 등의 금속선을 초전도선으로 대체하면 전력손실을 30% 이상 줄일 수 있다.
지금까지 알려진 대표적인 초전도선은 액체헬륨을 사용해야하는 금속계 저온 초전도선이었기 때문에 가공하기가 쉬운 반면 사용온도가 낮아 경제성이 떨어지는 단점을 갖고 있지만 오 박사팀은 비스무스계 실리콘 소재를 이용함으로써 신뢰성과 냉각효율을 크게 높였다.
이와 함께 강도가 낮은 은 대신 강도가 우수한 은과 마그네슘(Mg) 합금으로 이뤄진 튜브를 사용함으로써 외부 응력(應力)이 걸린 상태에서도 성능이 저하되지 않는 장점도 갖춘 것으로 평가됐다.
일반적으로 고온 초전도선은 기본소재가 부서지기 쉬운 산화물(세라믹)이기 때문에 가공 도중 끊어지기 쉽고 ㎞단위의 장선으로 균일하게 가공하는 것이 어려운 것으로 평가돼 왔지만 오 박사팀은 미국 AMSC사와 일본의 스미토모사에 이어 세계에서 3번째로 1㎞, 50A급 고온 초전도선 개발에 성공했다.
현재 세계적으로 공급되는 고온 초전도선은 1A급 1㎞에 200~300달러, 50A급 1㎞의 경우 1만∼1만5천달러에 달한다.