핵자기공명분광기용 초전도 자석 개발

핵자기공명분광기(NMR)는 물질의 성분을 분석하는 데 사용되는 정밀 장비로, 강력하고 안정적인 자기장을 만들어내는 초전도 자석이 핵심 부품임. 본 과제는 이러한 NMR 분광기의 성능을 좌우하는 초전도 자석을 개발하는 연구임. 연구 목표는 9.4 Tesla(400 MHz)급 LTS 초전도 마그넷의 예비 설계 및 LTS+HTS hybrid 선재를 이용한 초전도 마그넷의 예비 연구를 포함함. 또한, shim coil을 활용한 active shimming 기술을 통해 자장 균일도를 개선하는 예비 연구를 수행하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 초전도 선재로 제작된 NMR 마그넷의 자장 균일도와 시변 자계 안정성을 효과적으로 파악할 수 있는 field mapping system 제작 및 평가 기술 확보임. temporal stability 향상을 위한 최적화된 NMR 마그넷 형상 설계 기술 확보와 ppm 단위의 자장 균일도 확보를 위한 shimming 기술 개발을 포함함. 기대 효과는 초전도 마그넷 제조 기술력을 확보하여 세계 시장에 진입하고, 큰 상온 bore와 높은 자장 균일도를 동시에 요구하는 MRI 마그넷에도 적용 가능한 기술을 확보하는 것임. 또한, 초전도 NMR 마그넷의 균일한 냉각을 위한 고체 냉매 냉각 시스템 설계 및 제작 기술 개발을 통해 이동형 NMR을 포함한 다양한 초전도 마그넷 응용 기기 분야에 적용 가능성이 확대될 것으로 전망됨.