초전도자석이 정확히 어떠한 자석인가요?

Question

초전도 토카막을 위해선 초전도 자석이 필요하다고 들었습니다.그렇다면 초전도자석은 기존 자석과는 어떻게 다르며 어떠한 특징을 갖는 자석인가요?

검붉은코뿔소 34 · Accepted Answer

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.초전도자석은 특정 온도 상에서 초전도로 작동하게 됩니다.최근 이슈가 되었었던 초전도체가 바로 그 것인데, 이 초전도체는 특정 온도에서는 저항이 0 이 되어 엄청난 효율을 가진 전도체가 되는 특징이 있습니다.

고운푸들16 · Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.초전도 자석 또는 초전도전자석은 초전도 선으로 감은 코일을 사용하여 만들어진 전자석입니다.이 자석은 구리선 등을 사용한 일반 전자석에 비해 여러 가지 이점을 가지고 있는데, 초전도 선은 구리선에 비해 같은 단면적에 백배 정도의 전류를 흘릴 수 있기 때문에 초전도 자석은 일반 전자석에 비해 더 작아질 수 있습니다. 또한 저항손실이 없기 때문에 적은 전력을 소모합니다.그래서 초전도자석은 핵융합로, 가속기, 초전도 회전기, 의료기기 등의 분야에서 이용됩니다. 액체 헬륨으로 냉각시킨 코일 전선은 초전도 상태가 되며, 전류가 흘러도 열이 생기지 않기에 계속해서 전류를 보내 자장을 얻을 수 있습니다. 다만 초전도자석 자체는 전력 소비가 거의 없으나 매우 낮은 환경을 조성하고 유지하기 위해서는 냉동용 전력이 따로 필요합니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.초전도자석은 일반 자석과는 매우 다른 특징을 갖는 자석입니다. 주요한 차이점은 초전도자석이 특정 온도에서만 초전도 상태로 동작한다는 것입니다. 이러한 특징은 초전도체의 특정 재료와 온도 조건에서만 나타나는 현상입니다.초전도체는 특정 재료로 만들어지며, 이러한 재료는 대부분 매우 낮은 온도에서만 초전도 상태가 됩니다. 초전도 상태에서는 전기 전류를 흐르게 할 때, 전기 저항이 거의 없어지는 현상이 발생합니다. 이는 전기 에너지를 효율적으로 전달할 수 있음을 의미합니다.또한, 초전도자석은 강력한 자기장을 생성할 수 있습니다. 이는 초전도 전선을 냉각하여 초전도 상태로 유지하면, 매우 강력한 자기장을 생성할 수 있다는 것을 의미합니다. 이러한 특징은 초전도자석이 고속 전기 기기, 자기 공명 영상  장치, 가속기, 자기 부력열차 등 다양한 분야에서 사용되는 이유 중 하나입니다.

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.기존 자석은 구리나 알루미늄과 같은 도체를 사용하여 전류를 흘려 자기장을 발생시킵니다. 하지만 이러한 자석은 전류가 흐를 때 전기저항이 발생하여 열이 발생합니다. 따라서 전력 소비가 크고, 자기장 세기가 약하다는 단점이 있습니다.반면, 초전도 자석은 초전도체를 사용하여 전류를 흘려 자기장을 발생시킵니다. 초전도체는 전류가 흐를 때 전기저항이 0이 되는 물질입니다. 따라서 초전도 자석은 전력 소비가 없고, 자기장 세기가 매우 강하다는 장점이 있습니다초전도 자석은 이러한 특징을 바탕으로 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 특히, 초전도 토카막은 초고온 플라즈마를 가두어 핵융합을 일으키는 장치입니다. 초전도 자석은 초전도 토카막에서 플라즈마를 가두는 역할을 합니다.초전도 자석은 기존 자석에 비해 많은 장점을 가지고 있지만, 아직까지는 상용화가 쉽지 않습니다. 초전도체는 극저온에서만 초전도 상태를 유지하기 때문에, 액체 헬륨과 같은 냉매를 사용하여 초전도 상태를 유지해야 합니다. 따라서 냉각 비용이 많이 드는 단점이 있습니다.

설효훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 초전도 자석 또는 초전도전자석(超傳導磁石)은 초전도 선으로 감은 코일을 사용하여 만들어진 전자석이다. 초전도 자석은 구리선 등을 사용한 일반 전자석에 비해 여러 가지 이점을 지닌다. 영구전류모드를 사용하면 더 안정적인 자기장을 얻을 수 있다. 초전도 선은 구리선에 비해 같은 단면적에 백배 정도의 전류를 흘릴 수 있기 때문에 초전도 자석은 일반 전자석에 비해 더 작아질 수 있다. 또한 저항손실이 없기 때문에 적은 전력을 소모한다. 큰 자기장을 얻기 위해서는 일반 전자석 안에 초전도 자석을 삽입한 형태의 복합 자석 형태로 만들기도 한다.출처 : 초전도 전자석 - 위키백과

근면한하마253 · Answer

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.초전도 자석 또는 초전도전자석은 초전도 선으로 감은 코일을 사용하여 만들어진 전자석입니다. 초전도 자석은 구리선 등을 사용한 일반 전자석에 비해 여러 가지 이점을 지닙니다.초전도 선은 구리선에 비해 같은 단면적에 백배 정도의 전류를 흘릴 수 있기 때문에 초전도 자석은 일반 전자석에 비해 더 작아질 수 있습니다.영구전류모드를 사용하면 더 안정적인 자기장을 얻을 수 있습니다.

전기·전자

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