초전도체의 구성이 어떻게 이루어지는지에 대해서 궁금합니다.
초전도체는 매우 낮은 온도에서 저항이 사라지게 되는 특이한 물질로 알고 있습니다.
이러한 성질을 가지기 위해서 어떠한 구성요소와 물질들이 사용되는지 알고 싶습니다..
초전도체의 기본 구성 원소와, 초전도 현상을 위한 구조와 온도 조건, 초전도체의 상용 가능성
이러한 요건 3가지를 알려주시기 바랍니다.
초전도체의 구성을 자세히 알아봄으로, 그 작동원리를 더 잘 이해하고 저도 연구를 해볼 수 있을 것 같기에
답변 부탁드리겠습니다.
감사합니다.
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.
초전도체는 저온 초전도체와 고온 초전도체 정도로 나뉘어집니다
저온 초전도체는 납,주석 등의 금속이나 합금이 사용됩니다 영하 260도 이하의 극저온상태에서 초전도 특성을
나타냅니다 전자들이 쌍을 이루어서 쿠퍼쌍을 형성하고 전기저항없이 전류를 흐르게 하는 게 특징입니다
그리고 고온초전도체는 일반적으로 산화물 기반의 화합물이고 영하 190도 정도에서 초전도 상태를 유지합니다
고온 초전도체의 구조는 복잡한 결정구조이고 전자들이 산소와 금속원자와의 상호작용을 통해서 전도성을 가집니다
안녕하세요.
초전도체는 일반적으로 금속이나 세라믹 물질로 구성되고, 이들은 특정 온도 이하에서만 전기 저항이 사라지는 특성을 가집니다. 따라서, 극 저온의 조건을 요구하며, 고온 초전도체의 경우 약 90K 이상의 온도에서 초전도 상태를 유지할 수 있다고 합니다. 상용화를 위해서는 초전도 현상을 발현하는 온도를 조금더 올려야 하지 않을까 생각됩니다.
감사합니다.
안녕하세요. 박준희 전문가입니다.
약 1993년부터, 가장 높은 임계 온도를 가지는 초전도체는 탈륨, 수은, 구리, 바륨, 칼슘, 산소로 구성된 세라믹으로서 임계 온도가 138K에 다다른다고 하네요.
감사합니다.
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다. 초전도체는 특정한 원소와 화합물로 구성되어 있는데, 가장 전형적인 예로 납(Pb), 수은(Hg), 그리고 최근에는 고온 초전도체로 알려진 이트륨-바륨-구리 산화물(YBCO)이 있습니다. 초전도 현상은 절대온도 0K에 가까운 매우 낮은 온도, 주로 액체 헬륨이나 액체 질소 같은 냉각제가 사용되는 조건에서 발생합니다. 초전도체는 전기저항이 사라지고, 마이스너 효과에 의해 자기장을 완전히 배제하는 특징이 있습니다. 상용 가능성에 대해서는 현재까지는 극저온을 유지해야 하는 비용과 기술적 한계 때문에 제한적이지만, 발전 가능성은 큽니다. 특히 송전 케이블, 자기 부상 열차, 강력한 자력 발생이 필요한 MRI 장비 등에 연구가 진행 중입니다. 제 답변이 도움이 되셨길 바랍니다.
안녕하세요. 전기전자 분야 전문가입니다.
초전도체는 특정 조건 하에서 전기 저항이 제로가 되는 물질입니다. 기본적으로 초전도체는 금속 산화물 또는 특정 합금처럼 다양한 물질로 구성될 수 있으며, 가장 잘 알려진 것은 아인슈타인 세라믹(세라믹 초전도체)와 같은 구리 기반의 고온 초전도체입니다. 이 외에도 니오븀-티타늄 합금이나 마그네슘 디보라이드 같은 낮은 온도에서 작동하는 낮은 온도 초전도체 등이 있습니다. 초전도 현상을 일으키기 위해 중요한 구조적 요소는 조성이 바로잡혀야 하며, 특정 구조내 원자들의 결합이 초전도성에 기여합니다. 초전도 현상은 주로 절대온도 0에 가까운 온도까지 냉각해야 발생하며, 고온 초전도체는 -196도 이상에서 작동할 수 있습니다. 하지만 초전도체가 상용화되기 위해선 보다 실용적인 온도에서의 작동 및 경제적인 제조 방법이 필요하며, 현재 연구가 활발히 진행 중입니다.
좋은 하루 보내시고 저의 답변이 도움이 되셨길 바랍니다 :)
안녕하세요. 신란희 전문가입니다.
초전도체는 구리, 니켈, 철, 세라믹 등 다양한 원소로 구성되며, 이들의 조합이 초전도성을 나타냅니다.
초전도 현상은 특정 결정 구조와 매우 낮은 온도에서 발생하며, 전자들이 쌍을 이루어 저항이 사라지는 특징이 있습니다. 현재 MRI 기기와 자기 부상 열차 등에서 상용화되고 있으며, 고온 초전도체 연구로 인해 더 많은 응용 가능성이 기대됩니다.
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
초전도체는 구리 산화물, 니오븀, 탄탈럼 등의 원소가 주로 사용됩니다.
특정 온도 이하에서의 전기 저항이 사라지게 됩니다.
초전도 현상은 원자 구조와 극 저온 환경이 중요한 역할을 하고 있으며, 상용화를 위해서
임계 온도 상승과 비용 절감이 필요하게 되는 것입니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
초전도체는 전기 저항이 사라지는 특성을 가지기 위해 특정한 구성 원소와 구조를 필요로 합니다. 전통적인 초전도체는 납(Pb), 수은(Hg), 니오븀(Nb) 등 금속 원소를 기반으로 하며 고온 초전도체는 구리 산화물(CuO₂)과 같은 복잡한 세라믹 물질을 포함합니다. 초전도 현상은 원자 구조 내 전자쌍이 형성되어 저항 없이 전류가 흐르도록 하는데, 이를 위해서는 특정한 격자 구조와 매우 낮은 임계 온도가 요구됩니다. 상용화를 위해서는 초전도체가 극저온에서만 초전도 상태를 유지할 수 있기 때문에 액체 헬륨이나 액체 질소 등의 냉각 시스템이 필요하며 더 높은 온도에서도 안정적인 초전도를 유지할 수 있는 물질 개발이 관건입니다. 이러한 고온 초전도체 연구가 진전되면 의료용 MRI 전력 손실 없는 송전, 고속 자기부상열차 등 다양한 응용이 가능해져, 초전도체의 실질적인 상용화가 크게 진전될 것입니다.
안녕하세요. 유순혁 전문가입니다.
초전도체는 구리산화물, 철 기반 화합물, 수소화물 등 특정 물질들이 특정한 구조와 조성을 통해 만들어집니다.
초전도 상태는 극저온에서 전자가 저항 없이 이동하는 양자현상으로, 온도는 물질에 따라 다르며 일반적으로 절대온도 이하에서 나타납니다.
상용 가능성을 높이기 위해서는 상온 초전도체 개발이 중요하며 현재 고온 초전도체는 전력선, MRI 등에 일부 적용되고 있습니다~!
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
초전도체는 주로 구리, 니켈, 산소 및 기타 금속 원소를 포함하는 화합물로 구성되며, 이러한 조합은 특정한 결정 구조를 형성함으로써 초전도 현상을 발생시키기도 합니다. 보통은 극저온 약 200도 이하에서 저항이 완전히 사라지며, 임계 온도와 전자 구조가 초전도 특성에 큰 영향을 미칩니다. 초전도체의 경우 최근 상온 초전도체가 개발 된다면 전력 전송이나 자기부상 열치 등 다양한 응용 분야에서 상용화가 가능하겠으나, 현재 의 수준으로는 극저온의 상태로 초전도 현상을 유지하는 비용이 더 소모되기 때문에, 얼마나 상온에 가깝게 초전도 특성을 끌어올리느냐가 관건으로 생각됩니다.