서남 반기보고서 (2025.06)
6. 주요계약 및 연구개발활동

1. 주요 계약당사는 보고서 작성기준일 현재 해당사항이 없습니다.

2. 연구개발활동 가. 연구개발활동의 개요

당사의 기업부설연구소는 2005년 설립되었으며, 소재개발팀과 기기개발팀으로 나누어 연구 개발을 수행하고 있습니다. 소재개발팀은 초전도 선재 제조 공정 개발 및 개선과 관련하여 각 공정의 수율향상과 새로운 공정 개발을 수행하고 있으며, 기기개발팀은 소재개발팀에서 개발한 선재를 이용하여 고자장용 초전도 자석 개발을 기본으로 하면서 추가로 다양한 초전도응용기기에 대한 연구를 하고 있습니다. 또한 초전도응용기기 개발을 통해 응용기기에 필요한 초전도선재의 특성을 소재개발팀에 피드백하고 있습니다. 이러한 피드백을 바탕으로 소재개발팀에서는 고객사에서 요구하는 초전도응용기기에 적합한 초전도 선재를 개발하여 고객사의 요구사항을 충족시켜 초전도응용기기 개발이 지속가능하도록 하고 있습니다.

나. 연구개발 조직

연구소	팀	주요 업무

(주)서남부설연구소	소재개발팀	초전도 선재 제조 공정 개발 및 개선과 관련하여 각 공정의 수율향상과 새로운 공정 개발을 수행

기기개발팀	소재개발팀에서 개발한 선재를 이용하여 고자장용 초전도 자석 개발을 기본으로 하면서 추가로 다양한 초전도응용기기에 대한 연구

다. 연구개발 인력 현황(단위: 명)

연구소	팀	인원

박사	석사	기타	합계

(주)서남부설연구소	소재개발팀	2	4	1	7

기기개발팀	1	1	-	2

주1) 해당 인원수는 임원(미등기임원 포함) 제외 인원입니다.

라. 연구개발비용(단위: 백만원)

구 분	2025년
(제22기 반기)	2024년
(제21기)	2023년
(제20기)

자산
처리	원재료비	-	-	-

인건비	-	-	-

감가상각비	-	-	-

위탁용역비	-	-	-

기타 경비	-	-	-

소 계	-	-	-

비용
처리	제조원가	-	-	-

판관비	995	1,885	1,570

합 계(매출액 대비 비율)	995(71.69%)	1,885(134.09%)	1,570(24.57%)

마. 연구개발실적(단위: 백만원)

분야	연구과제명	주관부서	연구기간	정부출연금	관련제품
(부서)	비고

선재	고온 초전도 coated conductor의 생산 기술 개발	미래창조과학부
(서남)	'07.04 ~'11.03	5,112	고온초전도선재
(소재개발)	완료

선재	케이블용 대용량 초전도 선재 국산화	한국전력공사
(서남)	'12.10 ~'14.06	369	고온초전도선재
(소재개발)	완료

선재	자속고정점 페로브스카이트형 초미세/다성분 금속산화물 나노구조체 제조	산업통상자원부
(서남)	'12.12 ~'15.09	916	고온초전도선재
(소재개발)	완료

선재	스마트그리드용 전력기기의 고효율화를 위한 kA급 고온초전도 도체 개발	산업통상자원부
(서남)	'13.06 ~'17.11	4,369	고온초전도선재
(소재개발)	완료

선재	한류기용 초전도 선재 개발	한국전력공사
(서남)	'16.04 ~'18.04	950	고온초전도선재
(소재개발)	완료

선재	나노로드를 갖는 고온 초전도 선재 제조	산업통상자원부
(서남)	'18.05 ~'19.12	570	고온초전도선재
(소재개발)	완료

선재	고장전류 제한 기능을 갖는 송전급 스마트 초전도 케이블 기술 개발	산업통상자원부
(한국전기연구원)	'17.05 ~'20.04	332	고온초전도선재
(소재개발)	완료

선재	공학적 임계전류밀도가 향상된 고온 초전도 선재 개발	산업통상자원부
(서남)	'19.03 ~'20.12	930	고온초전도선재
(소재개발)	완료

자석	초전도케이블 액체질소 냉각용냉동능력 4kW급 스터링 극저온냉동기 개발	산업통상자원부
(한국기계연구원)	'13.06 ~'18.05	465	고온초전도선재
(소재개발)	완료

자석	고온초전도 자석 제작 및 보호 기술 개발	미래창조과학부
(한국기초과학지원연구원)	'14.08 ~'15.08	93	고온초전도자석
(기기개발)	완료

자석	핵자기공명 고온초전도 자석 제작 및 보호기술 개발	한국기초과학지원연구원 (서남)	'15.08 ~'18.12	430	고온초전도자석
(기기개발)	완료

자석	400MHz 고온 초전도 자석 안정성 향상 및 repair kit 제작	한국기초과학지원연구원
(서남)	'19.06 ~'19.12	55	고온초전도자석
(기기개발)	완료

선재	나노 자속고정점이 도입된 고온초전도 선재의 사용 환경에서신뢰성 시험 평가법 개발	산업통상자원부(안동대학교)	'22.04 ~'23.12	400	고온초전도선재(기기개발)	완료

선재	고성능 고온초전도 자석용 선재의기반기술 개발	과학기술정보통신부(한국전기연구원)	'22.04 ~'26.12	3,120	고온초전도선재(소재개발)	진행

선재	고청정 Ni-Cr-Mo계 소재 제조 및 반도체 에너지산업용 핵심 부품 기술개발	산업통상자원부(파이널텍)	'24.07 ~'28.12	6,030	고온초전도선재
(소재개발)	진행

선재	도심항공교통(UAM)용 모터의 출력밀도 향상을 위한 고온초전도 선재의 자속고정 신물질 및 고속 상생성 기술 개발	산업통상자원부(서남)	'24.08 ~'27.07	6,000	고온초전도선재
(소재개발)	진행

바. 연구개발현황 (1) 초전도선재의 수율 향상 및 공정 최적화

- 서남은 초전도 선재의 수율 향상과 공정 안정화를 위해 머신러닝 기반의 공정 최적화 연구를 외부 전문기관과 협력하여 진행 중입니다. 현재 RCE-DR 공정 데이터를 활용한 AI 모델 학습을 완료하고 일부 공정에 적용하고 있으며, 향후 버퍼층 증착 및 특성 측정 공정 등으로의 확장을 계획하고 있습니다.

- 전해 연마 공정은 얇은 두께의 Hastelloy 기판에 적합하도록 시스템 수정을 완료하였으며, 현재 양산 공정에 적용하여 PLD 공정에 사용 중입니다. 이를 통해 고자기장 응용을 위한 고품질 기판 확보가 가능해졌습니다.

- 특히 초전도층의 박리 문제 해결을 위한 IBAD 공정 개선을 통해 기존 대비 2배 이상의 부착력을 확보한 선재를 개발하였습니다. 이는 2세대 초전도 선재의 주요 이슈였던 박리 현상을 효과적으로 해소할 수 있는 성과로, 향후 응용기기 분야에서의 신뢰성과 내구성 향상에 큰 기여가 기대됩니다.

(2) 생산성 증대를 위한 신규 IBAD 장비 개발

- 생산성 향상을 위한 IBAD 공정의 광폭화 개발이 지속되고 있습니다. 서남은 광폭 금속 기판의 확보와 품질 관리에 성공한 이후, 광폭 전해 연마 공정과 IBAD 공정의 기술 개발을 진행하여 2023년 말에는 광폭 IBAD 공정의 실현 가능성을 입증하였습니다.

- 현재는 광폭 선재 제조를 위한 IBAD 장비의 설계와 기초 기술 개발을 완료하였으며, 본격적인 장비 제작 준비를 마무리한 상태입니다.

(3) 임계전류 향상을 위한 PLD 및 RCE-DR 공정 개선

- 서남은 고온 초전도 선재의 성능을 극대화하기 위해 RCE-DR의 높은 생산 효율성과 PLD의 고자기장 성능을 융합하는 하이브리드 공정 개발에 집중하고 있습니다.

- PLD 공정에서는 3 μm 두께의 초전도층을 목표로 연구를 지속 중이며, 고속 증착(high-rate PLD)을 포함한 공정 최적화를 통해 액체질소 온도에서 560 A/12 mm의 임계전류를 확보한 선재 개발에 성공했습니다.

- 해당 선재는 2025년 1분기 도호쿠 대학(HFLSM)에서 20 K, 20 T 조건에서 Je 1000 A/mm² 이상을 기록하며 고자기장 환경에서 탁월한 성능을 입증하였습니다. 고속 PLD 선재 또한 800 A/mm² 이상의 Je를 달성하여 성능과 생산성의 균형 가능성을 확인했습니다.

- RCE-DR 공정은 GdBCO 대신 YBCO를 적용한 최적화 공정을 통해 두께 2 μm 이상에서도 임계전류 감소가 없는 구조를 확보하였고, 이는 하이브리드 공정에도 적용되어 고성능 선재 생산에 기여하고 있습니다.

- 현재는 다수의 기관에 납품할 샘플 제작 및 PLD 기반 장선 공정의 정밀 제어와 품질 균일화 작업을 진행 중입니다. (2025년 6월 수주된 UKIFS(UKAEA) STEP 프로젝트용 PLD 선재는 현재 7월 29일 납기를 목표로 생산 및 출하 준비 중입니다.)

(4) 정부과제 수행

- 서남은 산업통상자원부의 ‘무절연 고온 초전도 마그넷 기술’ 개발 과제의 선재 개발 주관기관으로 참여 중이며, 2단계 1차년도 연구가 순조롭게 진행되고 있습니다

- 아울러, 초전도 선재용 소재의 국산화를 목표로 하는 소재부품 기술개발 사업도 2차년도에 진입하여 관련 공정 개발과 신뢰성 확보를 병행하고 있습니다.

- 영국 케임브리지대와의 공동연구를 위한 글로벌산업기술협력센터 과제 역시 2차연도가 진행 중이며, 도심항공모빌리티(UAM)용 고성능 고온 초전도 선재 개발에 집중하고 있습니다.