한국연구재단, 고엔트로피 합금 초전도체 박막 소개

[충청뉴스 이성현 기자] 고성능의 초전도 특성을 가진 고엔트로피 합금 초전도체 박막이 소개됐다.

한국연구재단은 성균관대 박두선 교수와 정순길 연구교수(성균관대학교) 연구팀, 경희대 이종수 교수, 한국원자력연구원 석재권 박사 공동연구로 항공 우주 및 핵융합로 등의 극한 환경에서 활용 가능한 자가치유 고성능 고엔트로피 합금의 초전도체 박막을 제작하는데 성공했다고 밝혔다.

최근 고기능성 신소재로 각광 받고 있는 고엔트로피 합금으로 부터 초전도성이 발견된 것인데 고엔트로피 합금은 5개 이상의 금속 원소가 혼합돼 단일상을 이루기 때문에 그간 균일한 박막 제작이 어려웠다.

이에 연구팀은 탄탈럼-나이오븀-하프늄-지르코늄-타이타늄(Ta-Nb-Hf-Zr-Ti)으로 구성된 대표적인 고엔트로피 합금을 이용해 고품질의 고엔트로피 합금 초전도체 박막을 제작하는데 성공했다.

제작된 박막은 제곱센티미터(㎠) 면적당 10만암페어(A) 이상의 전류를 흘려 줄 수 있는 높은 초전도 임계전류 특성을 보였다.

나아가 제작된 박막에 방사선 조사 연구를 통하여 고엔트로피 합금 초전도체가 방사선 조사 손상에 대한 저항성이 높고 자가치유 또한 가능하다는 것을 밝혔다.

조사량 단위가 10 이상의 고방사선 조건에서 자가치유 능력에 의해 초전도체의 임계온도가 회복하는 현상을 확인 한 것이다.

박두선 교수는 “이번 연구결과는 고품질의 고엔트로피 합금 초전도체 박막 제작을 위한 원천기술 확보뿐만 아니라, 물질의 활용 가능성을 검증한 것”이라며 “초전도 소재 확보로 향후 항공 우주 산업 및 핵융합로를 비롯한 극한 환경에서의 작동 가능성 기대 및 산업적 가치의 실마리를 제공한 것”이라고 설명했다.