초전도체 기술 - 한국 : 소재 연구부터 실증 사업까지

(1) 주요 연구 기관 및 대학

- 한국과학기술연구원(KIST), 한국전자통신연구원(ETRI), 한국기초과학지원연구원(KBSI) 등 정부출연연구기관이 고온 초전도체 소재 개발과 물성 연구를 주도하고 있습니다.

- 서울대, 포항공대(POSTECH), 연세대 등 주요 대학에서도 고온 초전도체 신소재 합성, 결정구조 분석, 전기적 특성 평가 등 기초 및 응용 연구가 활발히 이뤄지고 있습니다.

(2) 연구 방향과 성과

신소재 합성 : 이황화물계, 구리산화물계 등 다양한 고온 초전도체 소재를 합성하여 임계온도(Tc) 상승과 안정성 향상을 목표로 연구 중입니다.

박막 및 와이어 제작 : 초전도 특성을 극대화할 수 있는 박막과 와이어 제작 기술 개발에 집중, 전력 및 자기부상 분야 응용을 위한 소재 최적화가 진행되고 있습니다.

이론 및 시뮬레이션 연구 : 초전도 메커니즘 규명과 신소재 설계를 위한 계산과학 및 이론 물리 연구도 병행하여 소재 연구의 정밀도를 높이고 있습니다.

(1) 자기부상열차 연구 현황

한국은 고온 초전도체를 이용한 자기부상열차 기술 개발에 적극적으로 참여하고 있으며, 정부와 민간이 협력하여 실증시험을 진행 중입니다.

한국철도기술연구원(KRRI)을 중심으로 초전도 자석의 개발과 차량-선로 간 자기장 제어 기술 연구가 활발합니다.

(2) 실증사업 및 시험 운행

경기도 판교 등 일부 지역에서 초전도 자기부상열차의 시범 운행 및 실증 시험이 진행되고 있습니다.

시험선로 구축, 초전도 자석 냉각 시스템, 추진 및 제어 기술 개발을 통해 안정적인 부상과 고속 주행 가능성을 검증하고 있습니다.

목표는 기존 철도 대비 소음과 진동을 줄이고, 에너지 효율이 높은 차세대 교통수단 상용화입니다.

(1) 초전도 전력케이블

- 한국전력공사(KEPCO)와 연구기관이 협력해 고온 초전도 전력케이블 실증사업을 추진 중입니다.

- 대도시 및 산업단지 내 초전도 케이블 설치를 통해 송전 손실 감소와 전력 용량 증대 효과를 검증하고 있습니다.

- 실증 케이블은 액체 질소 냉각 방식을 적용해 기존 구리 케이블 대비 유지비용과 에너지 소모를 절감하는 데

초점을 맞추고 있습니다.

(2) 초전도 변압기 및 저장장치

초전도 변압기 개발과 함께 초전도 자기 에너지 저장장치(SMES) 실증도 진행 중입니다.

SMES는 전력망의 전압 안정화와 신재생에너지 연계에 유리한 기술로 평가받고 있으며, 한국 내 스마트 그리드 구축에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.

(3) 실증사업 성과 및 향후 계획

- 실증사업을 통해 초전도 전력기술의 경제성과 안정성을 검증했으며, 점차 상용화 단계로 확대하는 중입니다.

- 정부는 ‘그린 뉴딜’ 정책과 연계해 초전도 전력기술을 친환경 에너지 인프라 핵심 기술로 육성하고 있습니다.

분 야	특 징 및 강 점
소 재 연 구	다양한 고온 초전도체 신소재 개발, 박막·와이어 제작 기술 확보
자기부상열차	실증 시험 진행 중, 안정적 부상과 고속 주행 기술 개발
전 력 기 술	고온 초전도 전력케이블 및 변압기 실증, 스마트 그리드 연계
산학연 협력	정부, 연구기관, 기업 간 긴밀한 협력 체계 구축
정 책 지 원	친환경 에너지 및 미래형 교통수단 육성 위한 정부 지원 확대