창원대학교(총장 최해범) 차세대전력기술응용연구센터는 10일 에너지기술평가원의 지원을 받은 ㈜텍스틸과 창원대 차세대전력기술응용센터가 공동으로 초전도직류유도가열로용 초전도 자석을 제작해 전류를 통전시키고 높은 자장을 획득하는 데 성공했다고 10일 밝혔다.

창원대와 텍스틸은 9일 창원시 성산구 (주)텍스틸 본사에서 세계최대 규모 제2세대 고온초전도선을 이용한 초전도 자석(유도가열로용) 여자(자석에 전류를 흘려 자장을 발생시키는 것)를 성공시켰다.

차세대전력기술응용연구센터에 따르면 현재 1차 금속산업의 1년간 총 전기사용은 4조3000억 원에 달하며 이 중 많은 부분이 압연, 단조, 압출 등의 금속을 가열로써 많은 양의 전기를 사용하고 있다.

최근에는 기존의 가스를 통해 금속을 가열하는 방식보다는 분위기로(전기로)를 사용해 전기에너지로 열을 발생시켜 금속을 가열하고 있지만, 이런 방식은 에너지 효율이 20% 안팎이라 효율이 아주 낮은 단점을 안고 있다.

또한 많은 전기사용료를 개선하기 위해 교류유도가열방식(교번자장을 유도시켜 가열)이 도입되고 현재 많이 사용하고 있지만, 이 또한 구리 코일을 사용하기 때문에 줄열(Joule loss)이 발생해 효율은 50% 수준에 불구하다.

높은 에너지 효율을 가지는 유도가열로는 초전도선을 이용해 만든 초전도 자석으로 높은 자장을 발생시키고 가열하고자 하는 금속을 회전시키는 방식이 유일하며, 이것이 초전도직류유도가열로이다.

이 기술이 상용화되면 전기사용량을 기존의 분위기로 대비 70% 이상 절감할 수 있는 획기적 효과를 거둘 수 있지만, 지금까지 매우 큰 자장을 발생시키는 초전도 자석을 제작하는 것은 기술적 한계로 꼽혀왔다.

이런 가운데 ㈜텍스틸과 창원대학교가 공동으로 초전도직류유도가열로용 초전도 자석을 제작해 전류를 통전시키고 높은 자장을 획득하는데 성공한 것이다. 창원대와 텍스틸이 제작한 세계최대 규모의 고온초전도자석 사양은 사용도체의 경우 제2세대 고온초전도 선이며, 자석크기는 1247mm×622mm, 최대자장은 2.5T이다.

창원대학교 차세대전력기술응용연구센터는 "이번 연구개발의 성공은 초전도직류유도가열로의 상용화로 집입할 수 있는 장벽을 넘어선 매우 우수한 연구성과로 평가된다" 고 설명했다.