초전도체 제품이란 무엇인가요?

돈의 유혹

현재 세계의 초전도 산업은 여전히 ​​소규모 산업 분야이지만 초전도 장치는 대형 시스템의 중요한 구성 요소인 경우가 많습니다. 1988년 초전도 장치의 연간 판매액은 4억 달러에 이르렀고, 모든 초전도 제품의 세계 시장은 10억 달러를 초과했습니다. 큰 진전이 없다면 2000년에는 그 규모가 30억 달러에 가까울 것으로 추산됩니다.

현재 초전도 제품의 작동 온도는 절대 영도보다 몇도 이내이며 모두 니오븀과 니오브 합금으로 만들어져 있기 때문에 현재 시장은 저온 초전도라고 할 수 있습니다. 시장. 1987년 이후 고온 초전도체의 발견은 현재 시장에 거의 영향을 미치지 않았습니다.

현재 초전도체 시장은 초기 단계에 불과하다. 초전도 소재 시장의 연간 성장률은 15%로 가장 빠르게 성장하는 분야는 의료영상, 전자, 국방시스템, 산업분야, 전력 등이다. 발전 및 배전 및 기타 분야. 시중에서 판매되는 주요 초전도 제품은 자기 공명 영상 장치, 초전도 양자 간섭 장치, 와이어, 막대 및 케이블, 세라믹 와이어 및 스트립입니다. 및 핵융합용 자석; 그 중 MRI 스캐너에 사용되는 초전도 자석은 초전도 부품 시장에서 가장 큰 비중을 차지한다. 예를 들어 1987년 초전도 부품의 연간 매출은 2억 달러였으며, 그 중 자석에 사용된 금액은 1억 5천만 달러였다. . 매년 약 300대의 자기공명영상 장비가 판매되고 있으며, 이 장비에 대한 수요는 전 세계적으로 매우 크며 현재 95% 이상이 초전도 장비입니다.

BioMagnetic Technologies는 인간의 뇌 활동을 측정하여 뇌 장애를 조기 진단할 수 있는 검출기를 개발했습니다.

미국의 한 회사가 첨단 초전도 연구를 위해 실험실에서 사용할 수 있는 자기특성 측정 시스템을 제조하고 있다. 이 장치는 거의 경쟁 없이 시장에 출시되며 특정 예비 제품을 보유하고 있습니다. 이 회사는 금속 산화의 화학 반응으로 인한 미세한 자기장의 변화를 감지할 수 있는 녹 감지기를 구축했으며, 이는 철교와 파이프라인의 녹을 진단하는 데 사용됩니다.

미국은 군사 응용 분야에서 에너지 저장 장치의 적용을 매우 중요하게 생각하며 '스타워즈' 계획에서는 이러한 프로젝트를 여러 개 마련했습니다. 이러한 프로젝트에는 지향성 에너지 무기와 같이 필요할 때 대량의 에너지를 신속하게 공급할 수 있는 에너지 저장 시스템이 필요합니다.

입자가속기는 고에너지 물리학 연구에 중요한 장비다. 미국 페르미연구소의 입자가속기는 원래 기존 자석을 사용하도록 설계됐으나 나중에 초전도 자석으로 교체돼 출력이 2배로 높아졌다. 가속기로 인해 에너지 소비가 급격히 증가했습니다. 총 900개의 자석을 사용하며 각각의 무게는 약 1톤입니다. 자석은 니오븀-티타늄 평면 케이블로 만들어졌습니다. 이 자석은 5년 이내에 1,500만 달러 규모의 시장을 제공했습니다.

미국에서 시행 중인 SSC 프로젝트는 각각 길이가 약 50인치인 니오븀-티타늄 초전도 자석 10,000개가 포함된 대형 입자 가속기입니다. 이 자석은 자석 공급업체에게 (몇 년 내에) 10억 달러 규모의 시장을 제공합니다.

1988년 1월 "Technology Business" 잡지에는 전 세계 초전도 연구 및 판매에 종사하는 48개 주요 기업의 목록과 이들의 주요 활동이 나열되었습니다. 미국 6개(유럽 4개 포함) 영국)(스웨덴 1개, 독일 1개 포함), 일본 11개. 분명히 이들 제조업체는 모두 저온 초전도 제품의 연구, 생산 및 판매에서 시작했으며 초전도 제품 시장에서 그들의 지배력은 이미 매우 분명합니다. 미국, 일본, 서유럽은 가장 중요한 시장 점유국으로서 초전도 실험실 결과의 실용화와 상용화를 가능한 한 빨리 실현하고 시장을 최대한 점유할 것입니다. 이것이 초전도 산업의 경쟁의 초점입니다.

1987년 고온 초전도 물질 찾기 경쟁에서 중국은 위 세 그룹과 맞붙으며 상당한 우위를 점하기도 했다. 하지만 고온초전도체가 등장한 이후 중국은 상용화와 미래 시장 선점에 경쟁의 초점이 맞춰져 있어 다소 열세를 보였다. 위의 세 그룹, 특히 미국과 일본 간의 치열한 경쟁이 여전히 전개되고 있습니다.

1987년 새로운 고온 초전도체가 발견된 지 몇 달 후, 미국 연방 기관은 1987년에 고온 초전도체 연구에 참여하기 위해 다른 연구 개발 분야에서 4,500만 달러의 자금을 할당했습니다. 1987년 4월(고온초전도체 발견 후 불과 2개월 만) 미국 대통령 로널드 레이건은 연방연구소에 연구소의 기술을 조속히 민간기업에 이전하라는 명령을 내리고, 정부와 대학, 업계가 공동연구를 하도록 독려했다. 과학기술의 상용화를 가속화하는 것을 목표로 하고 있습니다. 동시에 미국 의회에서는 "초전도 재료의 상업 및 국방 응용에 관한 위원회"도 설립했습니다.

1988년 미국 연방청은 초전도 연구개발에 거의 1억 5,900만 달러를 지출했는데, 그 중 절반 이상(9,500만 달러)이 고온 초전도 물질에, 나머지는 저온 초전도에 지출되었습니다. 재료. 1988년 예산은 1987년 예산을 89% 초과했고, 1989년 예산은 1988년 예산을 58% 초과했다. 증가율은 상당히 높았다.

재정 예산은 에너지부와 국방부에 집중됩니다. 에너지부의 3개년 재정예산은 전체 3개년 예산의 46.3%를 차지한다. 국방부는 34.3%이다. 에너지와 국방에 대한 미국 정부의 강조를 반영합니다. 최근 몇 년간 민간 및 군사 시스템의 기술 우위를 확보하기 위해 미국은 공동 개발을 장려하고 기본 기술과 응용 기술의 동시 개발을 옹호하는 새로운 개발 정책을 채택했습니다.

과학 연구의 선두 위치를 상업적 응용 분야의 선두 위치로 신속하게 전환하고 국가의 지적 재산권을 보호하기 위해 연구, 개발 및 생산의 통합을 실현합니다. 고온초전도물질 기초연구 경쟁에서 미국이 일본을 앞서고 있다면, 미국이 가장 우려하는 것은 응용개발과 제품 상용화 측면에서 일본에 뒤지는 것이다.

고온 초전도 물질 발견 이후 일본 정부는 초전도 연구에 대한 투자에 박차를 가해 1988년 투자액이 1987년 대비 300%를 넘었다. 일본은 기술적으로나 상업적으로나 초전도 시장의 잠재력을 충분히 인식하고 있습니다. 1988년 Japan Superconductor의 예산은 5,697만 달러에 달했습니다. 일본도 '1988년 초전도 연구, 개발 및 상용화 계획'을 수립했습니다. 일본은 미국과 서유럽보다 빠르게 산업 기반에 기술을 이전하기 위해 초전도 연구개발 마스터플랜을 개발했다.

일본의 1988년 재정예산에는 임금이 포함되지 않기 때문에 비공식 추산에 따르면 미국 재정예산과 비교하면 일본의 규모가 2~3배 더 클 수 있다. 이처럼 일본과 미국의 1988년 재정예산은 거의 비슷하다.