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김수헌 박사과정(지도교수 이세희), Scientific Reports 논문 게재

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작성자 전기공학과 작성일 2019/12/03 조회수 404
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전기공학과 박사과정(지도교수: 이세희)인 김수헌 학생 (2저자)의 연구성과가 최근 Springer Nature지에서 발간하는 국제 저명학술지인 Scientific Reports (IF: 4.011, JCR 분류별 상위 21%) 10월 호에 게재되었다. “Niobium-titanium (Nb-Ti) superconducting joints for persistent-mode operation”이라는 논문제목으로 게재된 해당 연구 성과는 National Institute for Materials Science (NIMS) Dipak Patel 박사 (1저자), University of Wollongong 김정호 교수님 (공동교신저자), 강원대학교 최세용 교수님 (공동교신저자)과의 공동연구를 통해 이루어졌다.

Nb-Ti의 초전도 접합 기술은 초전도 자석 시스템에서 외부 전류 인가없이 폐회로를 통해 전류가 손실없이 흐르는 영구운전모드 작동을 위해 필수적인 기술이다. 영구운전모드 작동은 0.1ppm이하의 높은 자기장 안정성을 가지기 때문에 MRI/NMR분야에서 고해상도 이미지를 얻을 수 있다. 그러나 기존의 Nb-Ti 초전도 접합은 공정은 복잡할 뿐만 아니라 재현성이 낮은 단점이 있으며, 다심 선재를 이용한 초전도 접합은 필라멘트들 간의 초전도 인터페이스 문제로 인해 제한적이었다.

게재된 논문에서는 다심 Nb-Ti초전도 접합공정은 선재의 매트릭스를 솔더로 교체하는 방법을 적용하여 단순화 하여 재현성을 높혔다. 또한 선재의 매트릭스 에칭시간을 최적화 하고, Cu 바인딩을 통해 기계적 안정성을 향상시킴으로써 높은 임계전류밀도를 가지는 다심Nb-Ti 초전도 접합 제시하였다. 나아가 초전도 접합기술을 이용한 초전도 자석 시스템의 영구운전모드가 자기장 감쇠가 거의없이 성공적으로 작동되었다.

본 연구에서 제안된 다심 Nb-Ti 초전도 접합은 영구운전모드 작동에 적용되어 손실없이 장기간 작동될 수 있기 때문에 입자가속기, MRI/NMR, 하이퍼루프 등에서 효율적인 초전도자석 시스템을 운영하는데 기여할 것으로 기대된다.

해당 논문의 원본 및 supplementary information 자료 등은 아래의 링크를 통해 open access 형태로 제공되어 자유로이 확인이 가능하다

 

https://www.nature.com/articles/s41598-019-50549-7

 


 

김수헌.png

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