의료·연구 및 산업용 전자석 전문업체 금룡테크가 실리콘 단결정 잉곳 성장용 4,500G급 전도냉각형 초전도자석을 개발하는데 성공했다.
금룡테크는 반도체 집적회로나 태양전지에 사용되는 실리콘 웨이퍼의 모재인 대구경 고품질 실리콘 잉곳의 제조설비용 4,500G급 전도냉각형 초전도자석을 개발했다고 13일 밝혔다.
이번에 개발된 초전도자석을 구성하는 주요부품인 초전도코일은 대구광역시/연구개발특구진흥재단에서 시행한 2020년 대구특구 신성장 산업 기술사업화 지원사업의 시제품 성과물이다.
실리콘 단결정 잉곳은 주로 초크랄스키 성장법(Czochralski Growth Method)으로 제조되고 있으며, 잉곳의 대구경화에 따라 불순물과 산소의 혼입, 열 유동으로 인한 대류 억제 및 성장속도 향상 등의 문제가 대두된다. 이들 문제들을 해결하기 위해 강한 자장을 형성하는 전자석을 설치하여 제어하는 방법을 활용하고 있다.
일반적으로, 외부 자기장 인가를 위해 8인치 이하의 실리콘 잉곳 제조 장치에서는 상전도 자석을 채택할 수 있으나, 12인치 이상으로 대구경화 되면 초전도 자석이 필수적으로 요구된다.
이번 개발에 성공한 초전도자석은 30분 이내에 중심자기장이 4,500G에 도달하고 냉각시간도 제조설비기준을 충분히 만족한다. 특히 초전도코일을 상호 경사지게 교차 배치해 수직방향의 자기장 누설을 개선했고, 자기장 제어를 통해 실리콘 단결정 잉곳의 성장을 촉진하며 높은 순도의 잉곳을 제조할 수 있다고 회사 측은 설명했다.
금룡테크는 상전도자석에 이어 초전도자석의 개발을 통해 대용량 전자석 분야 전문업체로서 위치를 더욱 확고히 할 것으로 기대된다고 밝혔다.
김인식 대표이사는 "국내·외 의료, 연구 및 산업용 상전도자석 시장의 점유에 이어 초전도자석 시장에 본격적으로 진출하는 계기가 마련됐다"고 강조하면서 "대구특구·대구광역시 중점 신성장 산업 추진 기업으로서 지역경제 활성화에 기여하겠다"고 포부를 밝혔다.
(사진=금룡테크)
