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극저온 환경에서 전기 저항이 완전히 0이 되는 초전도체 기술이 상온 상압에서 구현될 경우, 전력 손실 없는 송전망 구축과 초고속 자기부상열차 상용화가 가능해지나요?
극저온 환경에서 전기 저항이 완전히 0이 되는 초전도체 기술이 상온 상압에서 구현될 경우, 전력 손실 없는 송전망 구축과 초고속 자기부상열차 상용화가 가능해지나요?
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 상온·상압 초전도체가 실제로 구현된다는 가정이라면, 말씀하신 두 가지 모두 가능하다고 볼 수 있습니다.
전력 송전은 가능해집니다. 전선의 전기저항이 0이므로 저항 때문에 발생하는 송전 손실을 원칙적으로 없앨 수 있어, 지금보다 훨씬 효율적인 전력망을 구축할 수 있습니다.
자기부상열차도 가능합니다. 지금도 초전도체를 이용한 자기부상열차는 극저온 냉각을 통해 작동하고 있기 때문에, 상온에서 초전도 상태가 유지된다면 복잡한 냉각장치 없이 초전도 자기부상 시스템을 구현할 수 있습니다.
결론적으로 상온·상압 초전도체가 안정적으로 구현된다면 전력 손실 없는 송전과 초전도 자기부상열차 모두 가능성이 크게 높아집니다.
다만 실제 상용화를 위해서는 초전도체를 대량 생산할 수 있는 기술, 강한 전류와 자기장을 견디는 특성, 내구성이나 경제성 같은 부분도 함께 개선되어야 합니다.
채택된 답변안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
상온,상압 초전도체가 안정적으로 구현된다면 전력 손실 없는 송전망과 자기부상열차 상용화 가능성은 높아집니다. 다만 저항이 0이어도 교류 손실, 접속부,변환장치 손실 등 많은 문제가 남아 있어 모든 손실 0은 불가합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
상온 상압에서 전기저항이 0인 초전도체가 실제로 구현된다면 전류가 흐를 때 발생하는 저항손실을 크게 줄여 전력 손실이 거의 없는 초전도 송전망 구축이 가능해집니다 또한 강한 자기장을 효율적으로 유지할 수 있어 자기부상열차의 부상 추진 시스템을 개선하고 고속 운행에 활용할 수 있습니다 다만 송전선의 접속부 전력변환장치 자기열차의 공기저항과 기계적 손실 등은 여전히 존재하므로 모든 에너지 손실이 0이 되는 것은 아닙니다 그래서 상온 상압 초전도체가 안정적이고 대량 생산까지 가능해진다면 전력망과 교통 분야의 기술 발전에 큰 영향을 줄 수 있습니다
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
상온 상압 초전도체가 상용화되면 손실없는 송전망과 완벽한 자기부상열차가 실제로 가능해질겁니다. 저항이 0이 되면 송전시 열손실이 완전히 사라지게 될거기 때문이죠. 도심의 전력공급 효율이 극대화 될거고, 발전소도 줄일수 있게 될겁니다. 또, 자기부상열차도 값비싼 냉각장치도 없엘수 있고, 강한 자기장을 내서 공중에 뜬채로 갈수있기 때문에 마찰도 0으로 만들어서 수백 km를 달리게 될겁니다.
하지만, 소재를 개발하는것이랑 실제 사용화하는건 다른 문제입니다. 수백km 길이의 전선 형태로 뽑아내는 가공 기술이 꼭 필요할것이죠. 그리고 강한 전류나 자기장에서도 초전도성을 유지하는 능력도 필요하구요. 더욱이 비용적으로도 열차 선로 건설비나 안전 인프라 구축같은 문제도 해결이 되야만 우리가 일상에서 흔히 이용할수 있는 상용화가 될겁니다.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
저항이 0이라는 조건만으로는 부족해요. 초전도 상태는 흘리는 전류 밀도와 걸리는 자기장이 어느 선을 넘으면 그냥 깨져버려서, 상온에서 초전도가 되더라도 임계전류가 낮으면 송전선으로는 못 써요. 게다가 저항이 사라지는 건 직류 기준이고, 교류를 흘리면 내부 자속이 움직이면서 손실이 남아요. 지금 송전망은 대부분 교류라 손실이 완전히 없어지진 않아요.
가공성도 만만치 않아요. 수십 수백 킬로미터를 깔려면 유연하게 휘어지는 선재로 뽑아야 하는데, 지금까지 나온 초전도 물질 상당수는 도자기처럼 잘 부서지는 세라믹 계열이에요. 제가 재료 쪽을 하다 보니 물질이 발견되는 것과 제품이 되는 건 완전히 별개라는 걸 자주 봐요.
자기부상열차는 이미 저온 초전도나 상전도 방식으로 달리고 있어서, 상온 초전도가 나오면 없던 기술이 생긴다기보다 냉각 설비가 빠지면서 무게와 유지비가 크게 줄어드는 쪽이에요. 초고속 운행을 막는 건 여전히 공기저항과 노선 건설비고요 :)