초전도자석 연구 패러다임 바꾼 한승용 교수···'이달의 과학기술인상'

[이데일리 강민구 기자] 초소형·초경량 무절연 고온초전도자석을 개발하고, 직류 자기장 세계 신기록을 달성해 우리나라 전기전자기반 산업 경쟁력을 높인 연구자가 공로를 인정받았다.

4월 ‘이달의 과학기술인상’을 수상한 한승용 서울대 교수.(사진=과학기술정보통신부)

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 ‘이달의 과학기술인상’ 4월 수상자로 한승용 서울대 전기정보공학부 교수를 선정했다고 31일 밝혔다.

‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기부 장관상과 상금 1000만원을 수여하는 시상이다.

고온초전도는 비교적 높은 온도에서 전기저항이 0이 되어 많은 전류를 손실 없이 전송하는 현상이다. 1986년 처음 밝혀진 후 항공기·선박 등에 필요한 대형전기추진시스템, 진단용 MRI, 신약개발 분석장비, 신재생에너지 저장장치 등 산업 전반에 파급 효과를 불러왔다. 다만 순간적으로 초전도 특성이 사라지는 퀜치(Quench) 현상으로 고온초전도자석이 타버리기 때문에 상용화가 지연됐다.

때문에 고온초전도자석에 테이프 형태의 초전도선 사이에 절연체를 넣었으나, 한승용 교수는 이런 관행을 깨고 절연체를 없앤 ‘무절연 고온 초전도자석’을 세계에서 처음 제안했다.

이후 한 교수는 총 무게 35톤의 세계 최고 성능의 초전도자석 대비 크기와 무게를 100분의 1 수준으로 줄인 초소형·초경량 초전도자석을 개발했다. 지난 20여 년간 깨지지 않았던 직류 자기장 최고 기록인 44.6 테슬라(Tesla)의 벽을 넘어 신기록인 45.5 테슬라를 달성했다.

크기는 직경 34㎜, 길이 53㎜에 불과하지만, 기존 대비 50배 이상의 에너지 밀도로 설계돼 초고자기장을 효율적으로 발생시켜 다양한 산업적 응용이 가능하다.

미국 핵융합 벤처기업 MIT-CFS가 한 교수의 특허에 기술료를 내고, 차세대 초소형 핵융합 장치 개발에 나서는 등 최근 선진국을 중심으로 무절연 초전도자석의 국제 경쟁이 본격화되고 있다.

한 교수는 “초전도자석의 패러다임을 바꾼 것으로 평가받는 무절연 고온초전도 기술의 우수성을 실증했다”며 “고자기장 자석 기술은 광범위한 전기기기에 활용되는 원천기술인 만큼 바이오, 의료, 에너지, 수송, 환경, 국방 등 다양한 응용 분야에 적용될 것”이라고 말했다.