[베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국이 세계 최고 수준의 자기장을 발현하는 전(全)초전도체 자석을 개발했다.
중국과학원은 35.6테슬라의 강한 자기장을 발생시키는 전초전도체 자석을 개발했으며, 이는 세계에서 가장 높은 자기장 수준의 전초전도체 자석이라고 중국일보가 28일 전했다.
기존의 전초전도체 자석은 미국의 국립 고자기장연구소가 만든 32.0테슬라의 자석이 최고 수준이었다. 중국과학원은 자기장 강도를 3.6테슬라 향상시켰다.
고자기장 자석은 하이브리드 자석과 전초전도체 자석으로 나뉜다. 하이브리드 자석은 저자기장은 초전도체 자석이 생성해 내고 고자기장 구간은 구리 코일이 생성해 낸다. 초전도체 자석은 고자기장 구간에서 물질 특성상 버티지 못하고 깨지기 십상이다.
미국의 연구진들은 하이브리드 자석을 사용해 45테슬라까지의 자기장을 구현해냈다.
하지만 구리 코일을 구동하는 데 엄청난 양의 전력이 소모되는 만큼 몇 시간만 운영해야 한다는 단점이 있다. 또한 냉각 작업에 대량의 수자원이 필요하다는 것도 단점이다.
전초전도체 자석은 고자기장 구간에서도 초전도체 자석이 자기장을 발현시킨다. 초전도체는 냉각용 전력만 필요하며, 하이브리드 자석에 비해 100배 이상 효율적이다. 전초전도체 자석은 전력 소모가 적어서 하루 종일 켜 놓을 수도 있다.
전초전도체 자석은 안정적인 정밀 실험에 사용되며, 중국의 기초과학 분야에서 상당한 역할을 할 것으로 예상된다.
하이브리드 고자기장 자석은 한 번 실험하려면 상당한 시간을 대기해야 했고 비용도 비쌌다. 하지만 전초전도체 고자기장 자석은 비용이 저렴하며 시간적 여유도 풍족한 편이다.
전초전도체 자석은 핵융합, 가속기, MRI, 에너지 저장 장치(ESS), 전력망 등에 사용될 수 있다. 차세대 산업의 핵심 기술에 사용될 수 있는 셈이다.
특히 MRI 의료 장비의 해상도를 대폭 높일 수 있다. 자기장이 강할수록 해상도와 감도가 높아지며, 이로 인해 미량의 성분 분석이 가능해진다. 또한 이는 단백질, 신약 분석에서 결정적 역할을 할 수 있다.
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