서남 분기보고서 (2022.03)
6. 주요계약 및 연구개발활동

1. 주요 계약 당사는 보고서 작성기준일 현재 해당사항이 없습니다.

2. 연구개발활동가. 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	2	-	4

기기개발팀	-	2	-	2

주1) 해당 인원수는 임원(미등기임원 포함) 제외 인원입니다.

라. 연구개발비용(단위: 천원)

구 분	2022년 1분기
(제19기)	2021년
(제18기)	2020년
(제17기)

자산
처리	원재료비	-	-	-

인건비	-	-	-

감가상각비	-	-	-

위탁용역비	-	-	-

기타 경비	-	-	-

소 계	-	-	-

비용
처리	제조원가	-	-	-

판관비	240,455	894,050	1,595,977

합 계(매출액 대비 비율)	240,455(15.01%)	894,050(78.62%)	1,595,977(113.63%)

마. 연구개 발 실적(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)	진행

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

바. 연구개발현황 (1) 초전도선재의 특성 향상

- 최근 무절연 고온초전도 자석기술을 이용한 다양한 응용(초고자장 NMR/MRI, 핵융합, UAM 및 항공기용 초전도 모터, 의료기기용 코일 등)기술 개발이 급격히 시작되고 있는 상황에서 고온초전도 자석의 명품화 및 양산화를 위해, 핵심소재인 고온초전도 선재의 균일화 및 고성능화 기술 개발이 필수적으로 요구되고 있습니다.

- 기존 국내외 고온초전도 선재 연구에는 임계전류 특성 향상에 초점이 맞추어져 연구개발이 되어왔으나, 실제 초전도 선재 응용 분야인 초전도 자석은 임계전류 특성뿐만아니라 사용되는 초전도 선재의 균일성 및 폭, 두께 등 형상의 균일성과 더불어 고온초전도 자석의 전류밀도 향상을 위해 얇은 두께의 고온초전도 선재를 요구하고 있습니다.

- 이러한 요구사항을 충족시키기 위해 당사에서는 50μm 두께 이하의 두께 및 폭이 균일한 고온초전도 선재 개발을 위해 50μm 이하 고온초전도 선재 제조가 가능하도록 IBAD 시스템 및 RCE-DR 시스템을 개조 하고 있으며, IBAD 시스템의 경우 50 μm 두께 이하에서도 특성이 변하지 않는 공정 개발에 성공하였습니다. 이러한 결과물로 해외 여러 고온초전도 선재 제조 회사에서 50μm 두께 이하의 IBAD 선재에 대한 구매 요청이 진행되고 있습니다.

(2) 생산성 증대를 위한 신규 IBAD 장비 개발

- 현재 핵융합을 포함한 초전도자석의 연구에서 핵심이 되는 것은 Je(engineering current density:전류 밀도)를 높이는 것입니다. Je 의 증가를 위해서는 얇은 금속기판을 사용하는 것이 매우 중요합니다. 다만 얇은 금속기판을 사용할 경우 공정 중 금속기판이 쉽게 손상될 수 있습니다. 당사에서는 50μm 두께 이하의 금속기판 공정을 위한 IBAD 공정 개발이 진행 중에 있습니다.

- 초전도 선재의 생산성을 증대시키기 위해서는 IBAD 공정의 생산성 증대가 필수적이며, 이러한 이유로 현재 광폭화 및 증착소스의 변경 등 다양한 방법으로 생산성 증대를 위해 연구가 진행 중에 있습니다.(3) 임계전류 향상을 위한 신규 PLD 시스템 설계 및 개발- PLD 장비로 제조된 고온초전도 선재는 높은 자장 특성이 장점으로 일본의 Fujikura, 러시아의 SuperOx, 독일의 Bruker, 중국의 상하이초전도 등에서 사용하고 있습니다. 자장 특성을 높이기 위해 초전도층 내 2차상의 나노로드를 형성시키는 것이 특징이며, 이러한 높은 자장특성으로 인해 핵융합 등 높은 자기장을 필요로 하는 응용 분야용 고온초전도 선재 제조에 사용되고 있지만 낮은 생산 속도로 인해 생산성이 낮다는 단점이 있습니다. - 당사는 RCE-DR 공정의 장점(생산성)과 PLD의 장점(고자장 특성)이 접목된 새로운 고온초전도 선재 기술 개발로 초전도 연구 분야에 새로운 모델을 제시하기 위해 현재 새로운 PLD 시스템의 개발을 자체적으로 진행하고 있으며, 하반기에 완성을 목표로 하고 있습니다.(4) 정부과제 수행- 초전도 자석 분야의 기술적 난제 해결이 가능한 '무절연 고온 초전도 마그넷 기술' 개발 사업이 과학기술정보통신부 주관으로 공모되었으며, 당사는 핵심 선재 개발 부분에 선정되어 5년간 과제를 수행할 예정입니다.- 초전도 응용기기 동작 조건에서 고온초전도 선재의 객관화된 특성 평가는 매우 중요한데, 아직 특성 평가에 대한 표준화가 정립되지 않았습니다. 이러한 이유로 산업통상자원부 지원으로 2년간 안동대와 공동으로 고온초전도 선재의 임계전류 특성 평가를 위한 측정 정밀도 향상과 특성 시험 평가법 개발 및 표준안을 제시할 예정입니다.