A4보다 얇은 초전도 자석 부품, 국내 기술로 불량 막는다 [지금은 과학]

정종오 기자 입력 2026.09.06 12:00 KERI 연구팀, 초전도 선재 ‘3D 비접촉 초정밀 검사 기술’ 개발 [아이뉴스24 정종오 기자] 한국전기연구원(KERI) 극저온기기연구센터 하홍수·박인성 박사팀이 종이보다 얇고 길이가 수백 미터에 달하는 테이프 형태의 ‘고온초전도 선재’ 두께와 폭을 비접촉 방식으로 정밀하게 연속 측정하는 시스템을 세계에서 처음으로 개발했다.고온초전도 선재는 특정 온도 이하에서 전기저항이 '0'이 된다. 큰 전류를 손실 없이 흘려보낼 수 있는 꿈의 소재다. 주로 핵융합 장치나 의료용 자기공명영상장치(MRI), 고효율 전력기기 등에 쓰이는 강력한 ‘초전도 자석’을 만드는 핵심 부품이다. 일반 A4 용지보다 얇은 수십 마이크로미터(μm) 두께에 폭은 4~12mm인 길고 얇은 테이프 형태를 띠고 있다.초전도 자석은 이 얇은 선재를 수백 번 이상 촘촘하게 감아서 완성한다. 선재 한 가닥의 두께 차이는 수 마이크로미터에 불과한데 수백 겹 쌓이면 자석 전체의 크기와 형태에 큰 오차를 불러온다.KERI 박인성·하홍수 박사(왼쪽부터)가 고온초전도 선재를 들고 3D 비접촉 초정밀 검사 장비 옆에서 포즈를 취하고 있다. [사진=KERI]두루마리 휴지가 어긋나게 감길수록 한쪽으로 크게 쏠리고 일그러지는 것과 같은 원리다. 이렇게 누적된 오차는 자석 특정 부위에 힘을 집중시켜 파손을 일으키거나 자기장을 불안정하게 만들어 장비 성능을 크게 떨어뜨린다.선재의 정밀한 상태 검사가 필수적임에도 기존 방식은 한계가 뚜렷했다. 접촉식 센서는 선재 표면에 긁힘이나 오염을 일으켰고 비접촉식 방식은 선재가 이송 중 흔들리면 정확한 측정이 불가능해 긴 선재 전체를 한 번에 검사하기 어려웠다.정밀 검사를 위해서는 값비싼 선재를 일일이 잘라내 단면을 현미경으로 확인해야만 하는 비효율을 감수해야 했다.KERI는 이러한 난제를 해결하기 위해 영사기 필름처럼 선재를 한쪽 릴에서 다른 쪽 릴로 감아 넘기는 ‘릴투릴(Reel-to-Reel)’ 이송 장치에 ‘상하 대향형 색채 공초점 레이저 센서’를 결합했다.잉크젯 프린터의 잉크 카트리지가 종이 위를 좌우로 왕복하듯, 위아래에 설치된 두 개의 레이저 센서가 선재 표면을 좌우로 빠르게 훑으며 양쪽 표면까지의 거리를 동시에 측정하는 방식이다.빛을 보내고 받는 경로가 거의 같은 '공초점 레이저' 방식을 채택해 은이나 구리처럼 빛 반사가 강한 금속 표면도 안정적으로 측정할 수 있다. 얇은 ...