초전도 구조를 위한 극저온용 에폭시 접착제 포뮬레이션 연구

초록

초전도 선재는 구리도체에 비해 대용량의 전류를 손실 없이 흘릴 수 있어 MRI 등과 같이 강력한 자기장 형성을 필요로 하는 고가장비에 적용이 급증하고 있다. 현재 생산되고 있는 초전도 선재의 길이가 제한적이기 때문에 초전도 성질의 연속성을 유지하면서 액체질소의 극저온에서 접합부를 보호하기 위한 기술이 필요하다. 기존의 초전도 선재 보호용 접착제로는 상온경화형인 열전도성 에폭시 접착제가 사용되고 있는데 극저온에서 크랙은 없으나, 2액형 접착제의 혼합 및 도포공정이 까다롭고, 경화 후 코일 수리를 위한 리웍이 불가능하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 리웍 작업성 확보를 위해 열가소성 타입의 1액형 에폭시 접착제 포뮬레이션에 대해 연구하였다. 실험에 사용된 접착제는 두 종류의 비스페놀 A형 에폭시 레진을 합성하였으며, Silica(2㎛, 8㎛, 15㎛, 30㎛)와 Alumina(10㎛)의 무기필러의 함량을 달리하여 포뮬레이션을 진행하였다. 극저온에서의 crack 발생 여부는 액체질소(-196℃)에서 조사하였으며, TMA(Thermo Mechanical Analyzer)를 통하여 무기필러의 첨가에 따른 CTE를 측정하여, 저온환경에서 CTE가 접착제의 크랙에 미치는 영향을 평가하였다.