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최세용 연구실

강원대학교 전기공학전공

최세용 교수

Superconducting Magnets

MgB2 Superconductors

Superconducting Materials

최세용 연구실

전기공학전공 최세용

최세용 연구실은 초전도 재료 및 전력기기 분야에서 국내외적으로 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 MgB2, REBCO, Bi-2223 등 다양한 초전도체의 합성, 미세구조 제어, 그리고 전기적·자기적 특성 향상을 위한 첨단 소재 공정 연구를 중점적으로 진행하고 있습니다. 특히, 초전도 선재의 임계전류밀도 향상, 다심 구조 개발, 대량생산 공정 최적화 등 실용화에 필수적인 핵심 기술 확보에 주력하고 있습니다. 연구실은 초전도 자석의 설계 및 제작, 운전 기술 개발에도 큰 강점을 가지고 있습니다. MRI, NMR, 입자 가속기, 자기렌즈 등 다양한 응용 분야에 적합한 고성능 초전도 자석을 개발하고 있으며, 새들형, 위글러형, 무절연 코일 등 첨단 구조와 운전기법을 도입하여 고속 램핑, 고자장, 고효율 운전이 가능한 차세대 자석 시스템을 구현하고 있습니다. 또한, 자기장 증폭 및 집중 기술, 냉각 시스템, 절연 특성 분석 등 실제 운전 환경에서 요구되는 다양한 요소를 통합적으로 연구하고 있습니다. 초전도 전력기기 분야에서는 Fault Current Limiter, 초전도 케이블, 변압기 등 실용화가 가능한 전력기기의 절연 특성, 전류 분포, AC/DC 손실, 기계적 강도 등 실질적 응용을 위한 기반 기술 개발에 집중하고 있습니다. 이를 통해 차세대 에너지 인프라 구축 및 첨단 과학기술 장비의 핵심 기반 기술을 확보하고 있습니다. 연구실은 국내외 산학연 협력, 다양한 국책 및 산업체 과제 수행, 그리고 특허 및 논문 발표를 통해 연구성과를 적극적으로 확산하고 있습니다. 특히, 1km급 장선재 균일성 평가, 연속공정 기술, 산업적 가격 경쟁력 확보 등 실용화와 상용화에 직결되는 연구를 선도하고 있습니다. 또한, 초전도 선재의 접합, 절연, 신뢰성 평가 등 실질적 운용 기술 개발에도 많은 노력을 기울이고 있습니다. 이러한 연구를 바탕으로, 최세용 연구실은 초전도 재료 및 전력기기 분야의 기술 혁신과 산업 발전에 기여하고 있으며, 미래 에너지 및 의료, 과학기술 인프라의 핵심을 이끌어갈 연구실로 자리매김하고 있습니다.

Superconducting Magnets
MgB2 Superconductors
Superconducting Materials
초전도 재료 및 선재 개발
본 연구실은 MgB2, REBCO, Bi-2223 등 다양한 초전도 재료의 합성, 구조 제어, 그리고 전기적 특성 향상에 중점을 두고 있습니다. 특히, MgB2 초전도 선재의 코어 밀도 향상, 다심 구조 개발, 그리고 다양한 도핑 및 합성 방법을 통해 임계전류밀도(Jc)와 자기장 내 성능을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 이를 위해 저온 소결, 탄소 및 파이렌 등 다양한 첨가제 도입, 기계적 변형을 통한 미세구조 제어 등 첨단 소재 공정 기술을 적극적으로 도입하고 있습니다. 초전도 선재의 균일성 확보와 대량생산 공정 개발 또한 중요한 연구 주제입니다. 1km급 장선재의 균일성 평가 및 분석법, 연속공정 기술, 그리고 산업적 가격 경쟁력 확보를 위한 공정 최적화 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 실제 MRI, 전력기기, 자기렌즈 등 다양한 응용 분야에서 요구되는 고성능 초전도 선재의 실용화에 기여하고 있습니다. 더불어, 초전도 선재의 접합 기술, 절연 특성, AC/DC 손실 특성 분석 등 실질적 응용을 위한 기반 기술 개발에도 집중하고 있습니다. 이를 통해 초전도 선재의 신뢰성, 내구성, 그리고 장기 운전 안정성을 확보하여, 차세대 전력 및 의료기기, 가속기, 자기공명장치 등 다양한 산업 분야로의 확장 가능성을 높이고 있습니다.
초전도 자석 및 전력기기 응용
연구실은 초전도 자석의 설계, 제작, 평가 및 운전 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 고온초전도(HTS) 및 저온초전도(LTS) 자석의 구조적 설계, 냉각 시스템, 전기적 특성 분석, 그리고 자기장 증폭 및 집중 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 새들형, 위글러형, 다심 구조 등 다양한 형태의 초전도 자석 개발을 통해, 고속 램핑, 고자장, 고효율 운전이 가능한 차세대 자석 시스템을 구현하고 있습니다. MRI, NMR, 입자 가속기, 전자 빔 이온 소스, 자기렌즈 등 다양한 응용 분야에 적합한 초전도 자석의 설계 및 성능 평가가 이루어지고 있습니다. 특히, 자기장 균일성, 냉각 효율, 전기 절연, 퀜치(Quench) 특성 등 실제 운전 환경에서 요구되는 다양한 요소를 고려한 통합적 접근이 특징입니다. 또한, 무절연 코일, 영구전류 운전, 접합 저항 최소화 등 첨단 운전기술 개발을 통해 초전도 자석의 신뢰성과 효율성을 극대화하고 있습니다. 이와 함께, 초전도 전력기기(초전도 케이블, 변압기, Fault Current Limiter 등)와 관련된 절연 특성, 전류 분포, AC/DC 손실, 기계적 강도 등 실용화에 필수적인 요소에 대한 연구도 병행하고 있습니다. 이를 통해 차세대 에너지 인프라 및 첨단 과학기술 장비의 핵심 기반 기술을 확보하고, 국내외 산업 및 연구기관과의 협력을 통해 실질적 응용 및 상용화에 기여하고 있습니다.
1
Evaluation of in-plane and out-of-plane crystallinities with residual amorphous phases for MgB2 superconductor
최세용
CERAMICS INTERNATIONAL, 2024
2
Distributed-Circuit Method for Replication of Fast-Ramping of Saddle-Shaped REBCO Dipole Magnet Wound With Two-Tape Bundled Conductor
최세용
IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY, 2024
3
Development of a 5-Axis Winding Method for Saddle-Shaped Coils Using Coated ReBCO High Temperature Superconductors
최세용
IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY, 2024
1
새들/위글러형 고온초전도 자석의 평가기술 및 최적운전기법 개발
한국연구재단
2024년 ~ 2024년 12월
2
고성능 MgB2 벌크 자기렌즈가 적용된 신개념 초전도자석 핵심기술 개발
한국연구재단
2022년 03월 ~ 2023년 02월
3
MgB₂초전도 선재의 코어 밀도 향상을 통한 전기적 특성 향상 연구
한국연구재단(LINC+)
2021년 06월 ~ 2021년 12월