KR20200028630A - Method of bonding superconducting wire - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a method of bonding superconducting wire including a superconducting thin wire, a protective layer, and an insulating layer. The method of bonding superconducting wire comprises: an insulating layer removal step of exposing the protective layer by removing the insulating layer of a junction unit, which is a predetermined region of the end of the superconducting wire; a first coating step of dipping the junction unit in a molten first metal and removing the protective layer to coat the superconducting thin wire of the junction unit with the first metal; a second coating step of dipping the junction unit in a molten second metal and removing the first metal to coat the superconducting thin wire of the junction unit with the second metal; a binding step of connecting and fixing the plurality of joint units coated with the second metal; and a bonding step of dipping and bonding the bound joint units to a molten third metal.

Description

초전도 선재 접합 방법{METHOD OF BONDING SUPERCONDUCTING WIRE}METHOD OF BONDING SUPERCONDUCTING WIRE}

본 기술은 초전도 선재를 접합하는 방법에 관한 것이다.The present technology relates to a method of joining superconducting wire.

1911년 네덜란드의 물리학자 Kamerlingh Onnes가 수은(Hg)의 전기저항이 4K에서 완전히 없어지는 초전도 현상을 발견한 이후, 최근까지 24종의 원소와 수백종류의 화합물이 초전도 상태가 되는 것으로 알려져 있다.Since 1911, when Dutch physicist Kamerlingh Onnes discovered a superconducting phenomenon in which the electrical resistance of mercury (Hg) disappears completely at 4K, until recently, 24 elements and hundreds of compounds have been known to be in a superconducting state.

이러한 초전도 재료는 zero에 가까운 저항에 의한 전력손실이 없는 특성때문에 작은 전력을 공급하여도, 높은 자계(1~17 Tesla)가 발생되므로 초전도 자석의 권선용 선재로 이용된다. Such a superconducting material is used as a wire for winding a superconducting magnet because a high magnetic field (1 to 17 Tesla) is generated even if a small electric power is supplied due to the property that there is no power loss due to a resistance close to zero.

이러한 특성 때문에 초전도 자석은 영구전류 모드(persistent mode)상태로 운전 가능한 시스템을 만들 수 있다. Because of these characteristics, the superconducting magnet can make a system operable in a permanent mode.

이와 같이 전력 공급에 의하여 영구 자석이 되는 그 특성 때문에 초전도체는 여러 분야에서 활용되고 있으며, 특히 MRI(magnetic resonance imaging), 핵 융합장치, 자기 부상열차, MHD 발전장치등에 활용된다. As such, the superconductor is used in various fields because of its characteristics of being a permanent magnet by power supply, and is particularly used in magnetic resonance imaging (MRI), nuclear fusion device, magnetic levitation train, and MHD power generation device.

그러나 위와 같이 다양한 분야로 초전도 선재가 응용되기 위해서는 제약조건을 극복하여야 하는데, 이 제약조건이란 충분히 긴 초전도 선재를 제작하여야 한다는 것이다. 현재 초전도 선재는 제조 환경, 제조의 조건, 기술력 등 때문에 설정된 길이를 가지고 제작되며, 이 설정된 길이는 다양한 분야에 응용되기에는 작은 길이이다. 따라서 초전도 선재간의 접합(joint)이 초전도 선재의 활용 분야에서는 매우 중요하게 여겨지고 있다. However, in order to apply superconducting wires to various fields as described above, constraints have to be overcome, which means that a sufficiently long superconducting wire must be manufactured. Currently, the superconducting wire is manufactured with a set length due to the manufacturing environment, manufacturing conditions, and technology, and this set length is small to be applied to various fields. Therefore, joining between superconducting wires is considered very important in the field of application of superconducting wires.

그러나 초전도 선재를 연결할 때에는 초전도 선재의 특성을 해하지 않으며 연결하여야 한다. 즉, 초전도 선재간의 접합은 자석 설계치를 만족시킬 수 있는 기계적, 전기적, 열적 제한조건에 부응하도록 접합되어야 한다. 보다 구체적으로, 초전도 선재가 연결되는 부분인 접합부에서 발생되는 전기적 저항이 최소화되도록 연결되어야 하고, 그러면서 열이 가열되더라도 그 기계적 강도를 잃지 않도록 연결되어야 한다. 즉, 충분한 기계적 강도를 유지하며 초전도 선재는 연결되어야 한다.However, when connecting superconducting wires, the characteristics of superconducting wires should not be impaired. That is, the bonding between superconducting wires must be joined to meet mechanical, electrical, and thermal constraints that can satisfy the magnet design. More specifically, the superconducting wire should be connected so that the electrical resistance generated at the junction, which is the part to which it is connected, is minimized, and yet should be connected so as not to lose its mechanical strength even when heat is heated. In other words, the superconducting wire must be connected while maintaining sufficient mechanical strength.

초전도 선재간의 접합부에서 발생되는 접합저항은 높은 열을 발생하므로, 이는 결국 과도한 냉각을 요구하거나, 결합된 초전도 선재에 ?칭(quenching)을 일으킬 수 있다. Since the bonding resistance generated at the junction between the superconducting wires generates high heat, it may eventually require excessive cooling or cause quenching of the combined superconducting wires.

또한 초전도 선재간의 접합부가 제대로 연결되지 않는다면, 심각한 결로를 초래할 수도 있다. Also, if the joint between the superconducting wires is not properly connected, it may cause serious condensation.

일반적으로 사용되는 초전도 선재의 접합 방법으로는 초전도체 위에 형성된 보호층을 땜납을 이용하여 접합하는 방법이 사용된다. 그러나 이러한 방법은 초전도체 간의 결합이 약하게 되어, 유한의 저항을 발생시킨다. 즉, 이 저항 때문에 영구 전류 모드로 활용할 수 없는 문제가 있었다.As a bonding method of a commonly used superconducting wire, a method of bonding a protective layer formed on a superconductor using solder is used. However, this method weakens the bonds between the superconductors, resulting in a finite resistance. That is, due to this resistance, there is a problem that cannot be used as a permanent current mode.

이 문제를 해결하기 위하여 초전도 선재의 외각 부분인 보호층을 제거하고 초전도체 세선을 노출시켜 결합하는 방법이 제시되었다. 그러나 초전도체 세선은 두께가 매우 얇아 공기중에서 산화하여 산화막이 형성되어 접합이 제대로 되지 않는 문제점을 여전히 가지고 있다.In order to solve this problem, a method of removing the outer layer of the superconducting wire, the protective layer, and exposing the superconducting fine wire to combine them has been proposed. However, since the superconductor thin wire is very thin, it still has a problem in that it is oxidized in the air to form an oxide film, so that the bonding is not properly performed.

국내 등록특허 등록번호 “10-1010273” “초전도　선재　접합장치Domestic registered patent registration number “10-1010273” “Superconducting wire rod” bonding device (Soldering device of superconducting tapes)” (2010.03.18. 공개)(Soldering device of superconducting tapes) ”(released on March 18, 2010) 국내 등록특허 등록번호 “10-0760993” “초전도 선재의 라미네이션 접합 장치 및 방법(LAMINATION JOINING APPARATUS AND METHOD OF SUPERCONDUCTING COATED CONDUCTOR)” (2007.09.19. 공개)Domestic registered patent registration number “10-0760993” “Lamination Station Joining APPARATUS AND METHOD OF SUPERCONDUCTING COATED CONDUCTOR” (released on Sep. 19, 2007) 국내 등록특허 등록번호 “10-1845406” “구리 이온을 이용한 초전도선재의 접합방법 및 이를 통해 적층 접합되는 초전도선재유니트(The join method of the laminated superconducting tape and join laminated superconducting wire unit)” (2017.05.12. 공개)Domestic Registration Patent Registration No. “10-1845406” “The join method of the laminated superconducting tape and join laminated superconducting wire unit using a copper ion and a superconducting wire unit” (2017.05.12 . open)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 초전도 선재를 연결하는 과정에서 세선이 공기에 노출되어 산화되는 것이 방지되는 초전도 선재 접합 저항을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a superconducting wire bonding resistance that is prevented from being oxidized by exposing the thin wire to air in the process of connecting the superconducting wire.

또한, 본 발명은 다심으로 이루어진 초전도 세선을 효율적으로 고정시키는 접합 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a bonding method for efficiently fixing a superconducting thin wire made of multiple cores.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems that are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.

본 발명인 초전도 세선, 보호층 및 절연층을 포함하는 초전도 선재 접합 방법에 있어서, 상기 초전도 선재 단부의 기 설정된 영역인 접합부의 절연층을 제거하여 보호층을 노출시키는 절연층 제거 단계, 상기 접합부를 용융된 제1금속에 담그고, 상기 보호층을 제거하여 상기 접합부의 초전도 세선을 제1금속으로 코팅하는 제1코팅 단계, 상기 접합부를 용융된 제2금속에 담그고, 상기 제1금속을 제거하여 상기 접합부의 초전도 세선을 제2금속으로 코팅하는 제2코팅 단계, 제2금속으로 코팅된 복수개의 접합부를 연결하여 고정하는 결합 단계 및 결합된 상기 접합부를 용융된 제3금속에 담그어 접합하는 접합 단계를 포함한다.In the superconducting wire bonding method comprising a superconducting thin wire, a protective layer and an insulating layer, the insulating layer removing step of exposing the protective layer by removing the insulating layer of the junction, which is a predetermined region of the superconducting wire end, and melting the junction Dipping in the first metal, removing the protective layer, coating the superconducting thin wire of the junction with the first metal, dipping the junction in the molten second metal, and removing the first metal to remove the junction And a second coating step of coating the superconducting thin wire with a second metal, a bonding step of connecting and fixing a plurality of joints coated with the second metal, and a bonding step of dipping and bonding the joined joint to the molten third metal. do.

여기서, 상기 절연층 제거 단계는 상기 접합부에서 기 설정된 영역인 세선 고정부를 제외하고 절연층을 제거하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the step of removing the insulating layer may be characterized in that the insulating layer is removed except for the thin wire fixing portion, which is a predetermined region at the junction.

여기서, 상기 제1코팅 단계는 제1금속을 용융하는 단계, 용융된 상기 제1금속에 비활성 기체를 분사하는 단계, 상기 제1금속의 표면에 형성되는 제1금속 산화물을 제거하는 단계 및 상기 접합부를 상기 제1금속에 담그는 단계를 포함할 수 있다.Here, the first coating step includes melting a first metal, spraying an inert gas to the molten first metal, removing a first metal oxide formed on the surface of the first metal, and the junction It may include the step of dipping the first metal.

여기서, 상기 제2코팅 단계는 제2금속을 용융하는 단계, 용융된 상기 제2금속에 비활성 기체를 분사하는 단계, 상기 제2금속에 형성되는 제2금속 산화물을 제거하는 단계 및 상기 접합부를 상기 제1금속에 담그는 단계를 포함할 수 있다.Here, the second coating step may include melting a second metal, spraying an inert gas to the molten second metal, removing a second metal oxide formed on the second metal, and the junction part. And immersing in the first metal.

여기서, 상기 결합 단계는 상기 접합부를 맞닿게 하거나 또는 상기 접합부를 결합선으로 바인딩하는 바인딩 단계를 포함할 수 있다.Here, the bonding step may include a binding step of bringing the bonding portion into contact or binding the bonding portion with a bonding line.

여기서, 상기 접합 단계는 제3금속을 용융하는 단계, 용융된 상기 제3금속에 비활성 기체를 분사하는 단계, 상기 제3금속에 형성되는 제2금속 산화물을 제거하는 단계, 상기 접합부를 상기 제3금속에 담그는 단계 및 상기 제3금속을 냉각하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the bonding step includes melting a third metal, spraying an inert gas to the molten third metal, removing a second metal oxide formed on the third metal, and the bonding part to the third It may include a step of immersing in the metal and cooling the third metal.

여기서, 제2금속 및 제3금속은 동일한 금속인 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the second metal and the third metal may be characterized as being the same metal.

본 발명은 보호층으로 둘러싸인 초전도 세선을 용융된 금속에 넣어 보호층을 제거하고 금속으로 코팅함으로써, 초전도 세선이 공기중에 노출되지 않아 산화층이 형성되지 않는다.In the present invention, the superconducting thin wire surrounded by the protective layer is put in the molten metal to remove the protective layer and coated with metal, so that the superconducting thin wire is not exposed in the air, so that an oxide layer is not formed.

본 발명은 초전도 세선의 단부의 절연체를 제거하지 않음으로써, 다심 구조의 초전도 세선을 고정하여 접합을 할 수 있다In the present invention, by not removing the insulator at the end of the superconducting fine wire, the multiconducting superconducting fine wire can be fixed to join.

도 1은 본 발명인 초전도 선재 접합 방법을 블록도로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 선재의 단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 선재에서 절연층을 제거한 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리병 고정 블록에 유리병을 삽입하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1금속 용융 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1금속 산화물 제거 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 접합부를 제1금속으로 코팅하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2금속 용융 방법을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합부를 제2금속으로 코팅하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2금속으로 코팅된 초전도 선재를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 2개의 접합부를 고정하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합부를 결합선으로 바인딩하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3금속의 용융 방법을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합부의 접합 방법을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 접합된 두 가닥의 초전도 선재를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram showing a superconducting wire joining method according to the present invention.
2 is a view showing a cross-section of a superconducting wire according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a state in which the insulating layer is removed from the superconducting wire according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a method of inserting a glass bottle into a glass bottle fixing block according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a first metal melting method according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a first metal oxide removal method according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a method of coating a joint with a first metal according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a second metal melting method according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a method of coating a joint with a second metal according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing a superconducting wire coated with a second metal according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing a method of fixing two joints according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing a method of binding a joint according to an embodiment of the present invention with a bond line.
13 is a view showing a method of melting a third metal according to an embodiment of the present invention.
14 is a view showing a joining method of a joint according to an embodiment of the present invention.
15 is a view showing two strands of superconducting wire bonded according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. However, it is not intended to limit the scope of the present invention.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.It should be noted that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components have the same reference numerals as possible even though they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known configurations or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.In addition, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention are only for describing the embodiments of the present invention, and do not limit the scope of the present invention.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part “includes” a certain component, it means that the component may further include other components, not to exclude other components, unless otherwise stated. In addition, terms such as “… unit”, “… group”, “module”, and “device” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is implemented by a combination of hardware and / or software. Can be.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어 들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.In addition, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention are only for describing the embodiments of the present invention, and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical spirit of the present invention is determined by the claims, and the following examples are merely a means for efficiently explaining the technical spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part “includes” a certain component, it means that the component may further include other components, not to exclude other components, unless otherwise stated.

도 1은 본 발명인 초전도 선재 접합 방법을 블록도로 도시한 것이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 선재의 단면을 나타낸 도면이다. 그리고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 선재에서 절연층을 제거한 모습을 나타낸 도면이다.1 is a block diagram showing a superconducting wire joining method according to the present invention. In addition, Figure 2 is a view showing a cross-section of a superconducting wire according to an embodiment of the present invention. And Figure 3 is a view showing a state in which the insulating layer is removed from the superconducting wire according to an embodiment of the present invention.

본 발명인 초전도 선재 접합 방법은 절연층 제거 단계(S1), 제1코팅 단계(S2), 제2코팅 단계(S3), 결합 단계(S4) 및 접합 단계(S5)를 포함할 수 있다.The superconducting wire bonding method of the present invention may include an insulating layer removal step (S1), a first coating step (S2), a second coating step (S3), a bonding step (S4), and a bonding step (S5).

여기서, 초전도 선재(100)는 초전도 세선(110), 보호층(120) 및 절연층(130)을 포함할 수 있다.Here, the superconducting wire 100 may include a superconducting thin wire 110, a protective layer 120, and an insulating layer 130.

보다 구체적으로, 초전도 선재(100)는 내부에 복수개의 초전도 세선(110)을 가질 수 있다. 여기서, 초전도 세선(110)은 초전도 물질로 형성된 가느다란 선을 의미할 수 있으며, 초전도 물질은 NbTi로 구현될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것이 아님은 당연할 것이다.More specifically, the superconducting wire 100 may have a plurality of thin superconducting wires 110 therein. Here, the thin superconducting wire 110 may mean a thin line formed of a superconducting material, and the superconducting material may be implemented as NbTi. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto.

보호층(120)은 초전도 세선(110)의 외측에서 다심의 초전도 세선(110)를 감싸는 형태로 배치되어 다심 구조의 초전도 세선(110)을 고정하고 보호하는 기능을 할 수 있다. 보호층(120)은 구리 또는 구리 합금으로 구현될 수 있다.The protective layer 120 is disposed in a form surrounding the multiconductor superconducting thin wire 110 from the outside of the superconducting thin wire 110 to function to fix and protect the multiconducting superconducting thin wire 110. The protective layer 120 may be made of copper or copper alloy.

절연층(130)은 보호층(120)의 외측을 둘러싸는 형태로 배치되는 층으로 초전도 선재(100)의 최외각 층이다. 절연층(130)은 내부에 흐르는 전류가 외부로 흘러 나가지 않도록 하고, 초전도 선재(100)의 강도를 높이는 역할을 할 수 있다. 여기서, 절연층(130)은 에나멜, 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU)등으로 구현될 수 있다. The insulating layer 130 is a layer disposed in a form surrounding the outside of the protective layer 120 and is the outermost layer of the superconducting wire 100. The insulating layer 130 may prevent the current flowing therein from flowing out and increase the strength of the superconducting wire 100. Here, the insulating layer 130 may be implemented with enamel, polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyurethane (PU), and the like.

초전도 선재(100)의 단면은 원형의 구조로 형성되어 있으나, 타원 또는 사각형 등의 다양한 형상으로 구현될 수도 있다.The cross section of the superconducting wire 100 is formed in a circular structure, but may be implemented in various shapes such as an ellipse or a square.

절연층 제거 단계(S1)는 초전도 선재(100) 단부의 기 설정된 영역인 접합부(140)의 절연층(130)을 제거하여 보호층(120)을 노출시키는 단계이다. 절연층 제거 단계(S1)는 접합부(140) 중에서 기 설정된 영역인 세선 고정부(150)를 제외하고 절연층(130)을 제거할 수 있다.The insulating layer removing step (S1) is a step of exposing the protective layer 120 by removing the insulating layer 130 of the junction 140 which is a predetermined region of the end of the superconducting wire 100. The insulating layer removal step (S1) may remove the insulating layer 130 except for the thin wire fixing unit 150, which is a predetermined region among the junctions 140.

여기서, 접합부(140)는 초전도 선재(100)가 다른 초전도 선재(100)와 접합하는 부위를 의미한다. 접합부(140)의 절연층(130)이 제거되면, 전도체로 형성되는 접합부(140)의 보호층(120)이 외부로 노출된다. 이 부분이 보호층(120)이 노출된 다른 초전도 선재(100)의 접합부(140)와 전기적으로 연결될 수 있다.Here, the bonding portion 140 means a portion where the superconducting wire 100 is joined to another superconducting wire 100. When the insulating layer 130 of the junction 140 is removed, the protective layer 120 of the junction 140 formed of a conductor is exposed to the outside. This portion may be electrically connected to the junction 140 of the other superconducting wire 100 to which the protective layer 120 is exposed.

그리고 세선 고정부(150)는 초전도 선재(100)의 가장 끝 부분에서 일정 영역에 절연층(130)이 제거되지 않는 부분을 의미할 수 있다. 세선 고정부(150)는 절연층(130) 및 보호층(120)이 제거되지 않아 초전도 세선(110)이 외부로 노출되지 않는다. 즉, 세선 고정부(150)는 다심 구조로 형성되는 초전도 세선(110)을 고정하여 흩어지지 않도록 할 수 있다.In addition, the thin wire fixing unit 150 may mean a portion in which the insulating layer 130 is not removed in a predetermined region from the very end of the superconducting wire 100. Since the insulating layer 130 and the protective layer 120 are not removed from the thin wire fixing unit 150, the thin superconducting wire 110 is not exposed to the outside. That is, the thin wire fixing unit 150 may fix the superconducting thin wire 110 formed of a multi-core structure so as not to be scattered.

만약, 세선 고정부(150)의 절연층(130)을 제거한 경우에는, 절연 슬리브를 초전도 선재(100)의 가장 끝 부분에 끼워 세선 고정부(150) 역할을 하도록 할 수 있다. 여기서, 절연 슬리브는 절연체로 이루어진 원통형 관 형상일 수 있으며, 초전도 선재(100) 외부를 둘러싸도록 할 수 있다.If the insulating layer 130 of the thin wire fixing portion 150 is removed, the insulating sleeve may be fitted to the very end of the superconducting wire 100 to act as the thin wire fixing portion 150. Here, the insulating sleeve may have a cylindrical tube shape made of an insulator, and may surround the superconducting wire 100 outside.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리병 고정 블록에 유리병을 삽입하는 방법을 나타낸 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1금속 용융 방법을 나타낸 도면이다. 그리고 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1금속 산화물 제거 방법을 나타낸 도면이다. 또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1코팅 단계를 나타낸 도면이다.4 is a view showing a method of inserting a glass bottle into a glass bottle fixing block according to an embodiment of the present invention. In addition, Figure 5 is a view showing a first metal melting method according to an embodiment of the present invention. And Figure 6 is a view showing a first metal oxide removal method according to an embodiment of the present invention. In addition, Figure 7 is a view showing a first coating step according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 유리병 고정 블록(10)에는 유리병(20)을 삽입할 수 있는 두 개의 큰 홀과 온도계(40)를 삽입할 수 있는 하나의 작은 홀이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the glass bottle fixing block 10 may be formed with two large holes into which the glass bottle 20 can be inserted and one small hole into which the thermometer 40 can be inserted.

유리병 고정 블록(10)은 가열기(12) 위에 배치되어 가열기(12)로부터 열을 전달받아 유리병(20)에 열을 전달하여, 유리병(20)의 내부에 채워진 고체 금속으로 열을 전달하여 금속을 용융할 수 있다.The glass bottle fixing block 10 is disposed on the heater 12 to receive heat from the heater 12 to transfer heat to the glass bottle 20 to transfer heat to a solid metal filled inside the glass bottle 20 Metal can be melted.

유리병 고정 블록(10)은 가열기(12)의 열을 전달받아 유리병(20)에 전달할 수 있도록 전도체로 형성될 수 있다. 일 실시예로 유리병 고정 블록(10)은 알루미늄으로 구현될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.The glass bottle fixing block 10 may be formed of a conductor to receive heat from the heater 12 and transfer it to the glass bottle 20. In one embodiment, the glass bottle fixing block 10 may be made of aluminum, but is not limited thereto.

유리병(20)은 금속 호일(30)로 감싸진 후 유리병 고정 블록(10)에 삽입될 수 있다. 금속 호일(30)이 감싸진 유리병(20)은 효과적으로 유리병 고정 블록(10)으로부터 열이 전달되므로 내부에 열을 전달하여 유리병(20) 내에 배치된 금속을 빠르게 용융할 수 있다.The glass bottle 20 may be wrapped in a metal foil 30 and then inserted into the glass bottle fixing block 10. Since the glass bottle 20 wrapped with the metal foil 30 effectively transfers heat from the glass bottle fixing block 10, heat can be transferred therein to rapidly melt the metal disposed in the glass bottle 20.

도 5를 참고하면, 유리병 고정 블록(10)에는 제1유리병(21), 제2유리병(22) 및 온도계(40)가 삽입될 수 있다.Referring to FIG. 5, the first glass bottle 21, the second glass bottle 22 and the thermometer 40 may be inserted into the glass bottle fixing block 10.

유리병 고정 블록(10)은 가열기(12) 위에 배치되어 가열될 수 있으며, 일 예시로 가열기(12)는 347°C 내지 353°C의 열을 고정 블록(10)에 전달하도록 가열될 수 있다. 이 열때문에 제1유리병(21)의 내부에 고체 상태로 배치되는 제1금속(51)은 가열되어 용융될 수 있다.The glass bottle fixing block 10 may be disposed on the heater 12 to be heated, and in one example, the heater 12 may be heated to transfer heat from 347 ° C to 353 ° C to the fixing block 10. . Due to this heat, the first metal 51 disposed in a solid state inside the first glass bottle 21 may be heated and melted.

여기서, 일 실시예로 제1금속(51)은 주석일 수 있다. 제1유리병(21)에 채워진 제1금속(51)은 가열되어 용융될 수 있다. 여기서, 제1유리병(21)은 입구가 개방되어 있으므로, 용융된 제1금속(51)이 공기와 맞닿는 부분에 제1금속 산화물이 생성될 수 있다. Here, in one embodiment, the first metal 51 may be tin. The first metal 51 filled in the first glass bottle 21 may be heated and melted. Here, since the inlet of the first glass bottle 21 is open, a first metal oxide may be generated in a portion where the molten first metal 51 comes into contact with air.

이 산화물은 앞서서 설명한 바와 같이, 이물질로 작용하여 접합 시 저항을 발생시키므로 제1금속 산화물은 제거되어야 한다. 이처럼, 이물질인 제1금속 산화물은 생성이 최소화되어야 하므로 코팅 전에 용융된 제1금속(51)이 공기와 맞닿는 부분에 비활성 기체를 분사하여 그 발생을 최소화한다.As described above, since the oxide acts as a foreign material and generates resistance upon bonding, the first metal oxide must be removed. As described above, since the first metal oxide, which is a foreign material, should be minimized, the occurrence of the first metal 51, which is melted before coating, is sprayed with an inert gas to a portion in contact with air to minimize its occurrence.

도 6을 참고하면, 비활성 기체 주입기(60)의 단부를 제1유리병(21) 입구 상부에 이격하여 위치시킨 후, 비활성 기체를 제1유리병(21) 입구로 지속하여 분사한다. 여기서, 비활성 기체는 아르곤, 헬륨, 네온 등 제1금속(51)과 접촉하는 산소 분압을 줄이면서 그 자체적으로 공기와 산화를 하지 않는 기체이면 그 종류는 문제되지 않는다.Referring to FIG. 6, the end portion of the inert gas injector 60 is positioned at an upper portion of the inlet of the first glass bottle 21, and then the inert gas is continuously injected into the inlet of the first glass bottle 21. Here, the inert gas is a gas that does not oxidize itself with air while reducing the partial pressure of oxygen in contact with the first metal 51 such as argon, helium, and neon, and the type is not a problem.

비활성 기체는 제1유리병(21) 입구에 분사되어, 용융된 제1금속(51)이 공기와 맞닿지 않도록 하여 산화 속도를 늦추어 제1금속(51)의 표면, 즉, 제1유리병(21) 입구 측의 제1금속(51)이 산화되는 것을 방지할 수 있다.The inert gas is sprayed at the inlet of the first glass bottle 21, so that the molten first metal 51 does not come into contact with the air, thereby slowing the oxidation rate, so that the surface of the first metal 51, that is, the first glass bottle ( 21) It is possible to prevent the first metal 51 on the inlet side from being oxidized.

그러나 비활성 기체를 분사한다 하여도, 유리병 입구 측의 제1금속(51)이 산소와 맞닿아 산화되는 것을 완벽하게 방지할 수는 없다. 따라서 접합부(140)를 제1금속(51)이 담겨있는 제1유리병(21)에 담그기 전에 산화막 제거 막대(70)를 이용하여 용융된 제1금속(51)의 표면에 형성된 제1금속 산화물(51')을 제거하여야 한다.However, even if an inert gas is injected, the first metal 51 on the glass bottle inlet side cannot be completely prevented from being oxidized in contact with oxygen. Therefore, the first metal oxide formed on the surface of the molten first metal 51 using the oxide film removal rod 70 before dipping the junction 140 into the first glass bottle 21 containing the first metal 51 (51 ') should be removed.

제1금속 산화물(51')을 제거하는 방법은 도 6에 나타나 있다. 비활성 기체 주입기(60)가 제1유리병(21) 상부로 비활성기체를 분사한다. 이와 동시에 산화막 제거 막대(70)로 제1유리병(21) 상단을 긁어내면 산화막 제거 막대(70)에 제1금속 산화물(51')이 묻어나와 제1유리명(21) 상단에서 제1금속 산화물(51')이 제거될 수 있다.The method of removing the first metal oxide 51 'is illustrated in FIG. 6. The inert gas injector 60 injects an inert gas into the upper portion of the first glass bottle 21. At the same time, when the top of the first glass bottle 21 is scraped off with the oxide removal rod 70, the first metal oxide 51 'is deposited on the oxide removal rod 70 and the first metal is exposed from the top of the first glass name 21. The oxide 51 'can be removed.

제1코팅 단계(S2)는 접합부(140)를 용융된 제1금속(51)에 담그고, 보호층(120)을 제거하여 초전도 세선(110)을 노출시키고, 초전도 세선(110)을 제1금속(51)으로 코팅하는 단계이다.In the first coating step (S2), the junction 140 is immersed in the molten first metal 51, the protective layer 120 is removed to expose the superconducting thin wire 110, and the superconducting thin wire 110 is the first metal It is a step of coating with (51).

일예시로 보호층(120)이 노출된 접합부(140)가 형성된 복수개의 초전도 선재(100)를 고정용 집게를 이용하여 고정하고, 제1유리병(21) 입구로 삽입한다.As an example, a plurality of superconducting wires 100 having a junction 140 where the protective layer 120 is exposed are fixed using fixing clamps and inserted into the first glass bottle 21 inlet.

이렇게 제1유리병(21)으로 삽입된 복수개의 초전도 선재(100)들은 보호층(120)이 용융된 제1금속(51)과 반응하여 초전도 세선(110)에서 제거될 수 있다. 그러면서 동시에, 초전도 세선(110)이 제1금속(51)으로 코팅될 수 있다. 즉, 금속의 산화 및 환원 반응에 의하여 접합부의 보호층(120)이 초전도 세선(110)에서 제거되고, 제거된 부위에 제1금속(51)이 채워져 초전도 세선(110)을 제1금속(51)으로 코팅하는 효과를 가질 수 있다.The plurality of superconducting wires 100 inserted into the first glass bottle 21 may be removed from the superconducting thin wire 110 by reacting with the first metal 51 in which the protective layer 120 is melted. At the same time, the superconducting thin wire 110 may be coated with the first metal 51. That is, the protective layer 120 of the junction is removed from the superconducting thin wire 110 by the oxidation and reduction reaction of the metal, and the first metal 51 is filled in the removed portion to fill the superconducting thin wire 110 and the first metal 51 ) Can have the effect of coating.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2금속 용융 방법을 나타낸 도면이다. 또한, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합부를 제2금속으로 코팅하는 방법을 나타낸 도면이다.8 is a view showing a second metal melting method according to an embodiment of the present invention. In addition, Figure 9 is a view showing a method of coating a joint with a second metal according to an embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8을 참고하면, 제2유리병(22)에 고체 상태의 제2금속을 넣고 가열하여 용융할 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, a second metal in a solid state is added to the second glass bottle 22 and heated to melt.

제2코팅 단계(S3)는 접합부(140)를 제2금속(52)으로 코팅하는 단계이다. The second coating step (S3) is a step of coating the junction 140 with the second metal 52.

제2코팅 단계(S3)는 접합부(140)를 용융된 제2금속(52)에 담그고, 제1금속(51)을 제거하여 초전도 세선(110)을 노출시키고, 초전도 세선(110)을 제2금속(52)으로 코팅하는 단계이다. 여기서, 제2금속(52)은 납 또는 납 합금으로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In the second coating step S3, the junction 140 is immersed in the molten second metal 52, the first metal 51 is removed to expose the superconducting thin wire 110, and the superconducting thin wire 110 is second. This is a step of coating with metal 52. Here, the second metal 52 may be implemented as lead or a lead alloy, but is not limited thereto.

제2유리병(22)을 유리병 고정 블록(10)에 삽입하고, 제2유리병(22)에 고체 상태의 제2금속(52)을 배치한다. 그리고 제2유리병(22)은 가열기(12) 및 유리병 고정 블록(10)으로부터 열을 전달받아 제2금속(52)을 가열하여 용융할 수 있다. The second glass bottle 22 is inserted into the glass bottle fixing block 10, and the second metal 52 in a solid state is disposed in the second glass bottle 22. In addition, the second glass bottle 22 may receive heat from the heater 12 and the glass bottle fixing block 10 to heat and melt the second metal 52.

또한, 제2유리병(22) 상부는 공기와 직접 접촉하는 부분으로, 제2금속(52)이 공기와 맞닿아 산화되어 제2금속 산화물(52')이 생성될 수 있다. 제2금속 산화물(52')은 제2코팅 단계에서 이물질 역할을 하여 접합부의 초전도 세선(110)이 제2금속(52)으로 코팅되는 것을 방해할 수 있다. 따라서, 접합부(140)를 제2금속(52)에 담그기 전에 제2금속 산화물(52')의 제거 단계는 필수적으로 이루어져야 한다.In addition, the upper portion of the second glass bottle 22 is a portion in direct contact with air, and the second metal 52 is oxidized in contact with the air to generate the second metal oxide 52 '. The second metal oxide 52 ′ may act as a foreign material in the second coating step, thereby preventing the superconducting thin wire 110 of the junction from being coated with the second metal 52. Therefore, the step of removing the second metal oxide 52 ′ must be essentially performed before the junction 140 is immersed in the second metal 52.

제2금속 산화물(52')의 제거 단계는 다음과 같다. 우선, 비활성 기체 주입기(60)를 제2유리병(22) 상단에 이격하여 배치한다. 그리고 비활성 기체 주입기(60)로 비활성 기체를 분사한다. 이 때, 비활성 기체는 헬륨, 네온, 아르곤 등으로 구현될 수 있다. The removal step of the second metal oxide 52 'is as follows. First, the inert gas injector 60 is spaced apart from the top of the second glass bottle 22. The inert gas is injected into the inert gas injector 60. At this time, the inert gas may be implemented with helium, neon, argon, or the like.

여기서, 비활성 기체는 제2유리병(22) 상단의 제2금속(52)이 산소와 접촉하는 것을 방해하므로, 제2금속(52) 산화 속도를 늦추어 제2금속 산화물(52')이 생성되는 것을 방해할 수 있다. Here, the inert gas prevents the second metal 52 at the top of the second glass bottle 22 from coming into contact with oxygen, thereby slowing the oxidation rate of the second metal 52, thereby generating the second metal oxide 52 ' Can interfere with things.

또한, 이미 생성된 제2금속 산화물(52')은 산화막 제거 막대(70)를 이용하여 제거할 수 있다. 산화막 제거 막대(70)는 납작한 막대 형상으로 구현될 수 있으며, 제2유리병(22) 입구 상단에 접촉하여 지나가면서 제2금속 산화물(52')을 제거할 수 있다.In addition, the second metal oxide 52 ′ already generated may be removed using the oxide film removal rod 70. The oxide film removal rod 70 may be embodied in a flat rod shape, and may remove the second metal oxide 52 ′ while passing through the upper end of the second glass bottle 22 inlet.

따라서, 제2유리병(22) 입구의 상단에는 순수한 액체상태의 제2금속(52)의 표면이 형성될 수 있다. 여기에 초전도 선재의 접합부(140)를 삽입하여 제2금속(52)으로 초전도 세선(110)을 코팅할 수 있다.Therefore, a surface of the second metal 52 in a pure liquid state may be formed at the top of the inlet of the second glass bottle 22. Here, the superconducting thin wire 110 may be coated with the second metal 52 by inserting the junction portion 140 of the superconducting wire.

접합부의 초전도 세선(110)은 제2코팅 단계를 거치면서, 제1금속이 제거되고 제2금속으로 코팅될 수 있다. 이러한 과정은 금속의 산화 환원 반응에 의한 것이며 이러한 반응을 일으킬 수 있는 모든 금속으로 구현 가능하다.The superconducting thin wire 110 of the junction may undergo a second coating step, and the first metal may be removed and coated with the second metal. This process is due to the redox reaction of the metal and can be implemented with any metal capable of causing this reaction.

도 10 본 발명의 일 실시예에 따른 제2금속으로 코팅된 접합부(140)를 나타낸 도면이다.10 is a view showing a junction 140 coated with a second metal according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참고하면, 제2코팅 과정을 거친 접합부(140)는 제2금속(52)으로 코팅될 수 있다. 또한, 제2금속(52)으로 코팅된 접합부(140)는 표면에 제2금속 산화물(52')을 포함할 수 있다. 이러한 제2금속 산화물(52')은 접합부(140)의 저항을 증가시키는 원인이 되므로 이를 제거한 후 다음 단계로 넘어갈 수 있다. 일 예시로 칼로 긁거나 사포질을 하여 제2금속 산화물(52')을 제거할 수 있다.Referring to FIG. 10, the junction 140 that has undergone the second coating process may be coated with the second metal 52. In addition, the junction 140 coated with the second metal 52 may include a second metal oxide 52 ′ on the surface. Since the second metal oxide 52 ′ is a cause of increasing the resistance of the junction 140, the second metal oxide 52 ′ may be removed before proceeding to the next step. As an example, the second metal oxide 52 'may be removed by scratching or sanding with a knife.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 2개의 접합부를 고정하는 방법을 나타낸 도면이다. 또한, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합부를 결합선(80)으로 바인딩하는 방법을 나타낸 도면이다.11 is a view showing a method of fixing two joints according to an embodiment of the present invention. In addition, FIG. 12 is a view showing a method of binding a joint according to an embodiment of the present invention with a coupling line 80.

결합 단계(S4)는 초전도 선재(100)의 세선 고정부(150)를 제거하거나 절연 슬리브를 제거한 후 진행될 수 있다.The bonding step S4 may be performed after removing the thin wire fixing part 150 of the superconducting wire 100 or removing the insulating sleeve.

결합 단계(S4)는 제2금속(52)으로 코팅된 복수개의 접합부(140)를 결합하여 초전도 선재(100)를 서로 연결하는 단계이다. The bonding step S4 is a step of connecting the superconducting wires 100 to each other by combining a plurality of joints 140 coated with the second metal 52.

또한, 결합 단계(S4)는 복수개의 접합부(140)를 맞닿게 하거나 접합부(140)를 결합선(80)으로 바인딩하는 바인딩 단계를 포함할 수 있다.In addition, the joining step (S4) may include a binding step of bringing the plurality of joining portions 140 into contact or binding the joining portion 140 to the joining line 80.

결합 단계(S4)에서는 일예시적으로 접합부(140)를 서로 꼬아서, 접합부(140)의 전기적 접합성을 높이고, 기계적 강도를 높일 수 있도록 연결할 수 있다. 또한 접합부(140)를 서로 부분적으로 연결된 상태로 고정할 수 있다. 결합 단계(S4)에서 접합부(140)는 결합선(80)으로 바인딩 되기 이전에 단계로 접합부(140)가 서로 맞닿아서 고정되면 되므로, 그 결합되는 형태는 다양할 수 있다.In the joining step (S4), for example, the joints 140 may be twisted to each other to increase the electrical bondability of the joints 140 and connect them to increase mechanical strength. In addition, the junctions 140 may be fixed in a partially connected state. In the bonding step (S4), the bonding portion 140 is a step before binding to the bonding line 80, so that the bonding portions 140 need to be in contact with each other to be fixed.

바인딩 단계는 결합선(80)으로 접합부(140)의 외주면을 따라 코일 형태로 둘러 쌀 수 있다. 바인딩 단계는 접합부(140)를 더욱 밀착하여 결합하도록 하는 역할을 할 수 있을뿐만 아니라 기계적 강도를 향상 시킬 수 있다. 바인딩 단계에서 결합선(80)의 간격은 접합강도 향상을 위한 땜납이 최대로 스며들게 하기위해 젖음성(wettability)을 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 결합선(80)은 구리선 등의 상전도체로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The binding step may be enclosed in a coil form along the outer circumferential surface of the junction 140 with the coupling line 80. The binding step may not only serve to make the junction 140 more closely coupled, but also improve mechanical strength. In the binding step, the spacing of the bonding lines 80 may be determined in consideration of wettability in order to allow the solder to improve bonding strength to the maximum. In addition, the coupling wire 80 may be implemented as a phase conductor such as a copper wire, but is not limited thereto.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3금속의 용융 방법을 나타낸 도면이다. 또한, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합부의 접합 방법을 나타낸 도면이다. 그리고 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 접합된 두 가닥의 초전도 선재(100)를 나타낸 도면이다.13 is a view showing a third metal melting method according to an embodiment of the present invention. In addition, Figure 14 is a view showing a joining method of the joint according to an embodiment of the present invention. And Figure 15 is a view showing two strands of superconducting wire 100 bonded according to an embodiment of the present invention.

접합 단계(S5)는 결합된 접합부(140)를 용융된 제3금속(53)에 넣고 냉각시킴으로써 접합하는 단계이다. 보다 구체적으로, 결합된 접합부(140)를 용융된 제3금속(53)에 넣으면, 액체 상태의 제3금속(53)이 결합된 접합부(140)의 빈 틈새를 채우고 이 상태로 냉각됨으로써, 복수개의 접합부(140)가 빈틈없이 접합하게 될 수 있다.The bonding step (S5) is a step of bonding the bonded joint 140 by placing it in the molten third metal 53 and cooling it. More specifically, when the joined joint 140 is put in the molten third metal 53, the liquid metal third metal 53 fills an empty gap of the joined joint 140 and is cooled in this state, thereby providing a plurality of Dog joints 140 may be joined without gaps.

도 13을 참고하면, 튜브 고정 블록(11)에 튜브 부재(90)를 삽입하고, 제3금속(53)을 튜브 부재(90) 내부에 채울 수 있다. 또한, 튜브 고정 블록(11)을 가열기(12)에 배치하여 가열되도록 할 수 있다. 여기서, 튜브 부재(90)는 구리로 형성될 수 있으며, 가열온도는 일 예시로 347°C 내지 353°C 로 설정될 수 있다.Referring to FIG. 13, the tube member 90 is inserted into the tube fixing block 11, and the third metal 53 can be filled in the tube member 90. In addition, the tube fixing block 11 can be placed on the heater 12 to be heated. Here, the tube member 90 may be formed of copper, and the heating temperature may be set to 347 ° C to 353 ° C as an example.

튜브 부재(90) 내부의 고체 상태의 제3금속(53)은 가열되어 용융될 수 있다. 또한, 접합 단계(S5)에서도 제1코팅 단계(S2) 및 제2코팅 단계(S3)와 동일한 방법으로 제3금속 산화물(53')을 제거할 수 있다. The third metal 53 in a solid state inside the tube member 90 may be heated and melted. Also, in the bonding step S5, the third metal oxide 53 'may be removed in the same manner as the first coating step S2 and the second coating step S3.

보다 구체적으로, 비활성 기체 주입기(60)로 튜브 부재(90) 상단에 비활성 기체를 분사한다. 비활성 기체가 튜브 부재(90) 상단의 제3금속(53)이 산소와 접촉하는 것을 방해하여 제3금속(53)의 산화 속도를 늦출 수 있다. 또한, 산화막 제거 막대(70)로 튜브 부재(90) 상단에 막으로 형성되어 있는 제3금속 산화물(53')을 제거할 수 있다.More specifically, the inert gas is injected onto the top of the tube member 90 with the inert gas injector 60. The inert gas may prevent the third metal 53 at the top of the tube member 90 from coming into contact with oxygen, thereby slowing the oxidation rate of the third metal 53. In addition, the third metal oxide 53 ′ formed as a film on the top of the tube member 90 may be removed by the oxide film removal rod 70.

만약, 제3금속 산화물(53')을 제거하지 않는 경우, 접합부(140)는 순수한 제3금속(53)이 아닌 제3금속 산화물(53')과 제3금속(53)의 혼합물에 의하여 접합될 수 있다. 제3금속 산화물(53')은 순수한 제3금속(53)에 비하여 저항이 큰 물질인 것이 일반적이므로, 제3금속 산화물(53')에 의하여 접합부의 저항이 증가할 수 있다. 따라서, 제3금속 산화물(53')을 제거하여 접합부가 순수한 제3금속(53)으로 접합될 수 있도록 한다.If the third metal oxide 53 'is not removed, the junction 140 is joined by a mixture of the third metal oxide 53' and the third metal 53 rather than the pure third metal 53. Can be. Since the third metal oxide 53 'is generally a material having a greater resistance than the pure third metal 53, the resistance of the junction may be increased by the third metal oxide 53'. Therefore, the third metal oxide 53 'is removed so that the junction can be joined to the pure third metal 53.

도 14를 참고하면, 접합부(140)가 결합된 복수개의 초전도 선재(100)는 고정 집게에 고정되어 용융된 제3금속(53)에 담가질 수 있다. 또한, 접합부(140)를 담근 제3금속(53)을 그대로 냉각할 수 있다. 따라서, 도 15와 같이 초전도 선재(100)가 접합될 수 있다. Referring to FIG. 14, a plurality of superconducting wires 100 to which the joint 140 is coupled may be immersed in the molten third metal 53 by being fixed to a fixed clamp. In addition, the third metal 53 dipped in the junction 140 may be cooled as it is. Therefore, the superconducting wire 100 may be joined as shown in FIG. 15.

또한, 제2금속(52) 및 제3금속(53)은 동일한 금속으로 형성될 수 있다. 여기서, 제2금속(52) 및 제3금속(53)은 납 또는 납과 주석의 합금으로 구현될 수 있다. 즉, 초전도 세선(110)을 납땝하여 연결하는 효과를 가질 수 있다. 또한, 제1코팅 단계(S2) 및 제2코팅 단계(S3)를 통하여 초전도 세선(110)은 공기중에서 노출되지 않고 제1금속(51) 또는 제2금속(52)에 담긴 상태로 코팅될 수 있다. 따라서 초전도 세선(110)이 공기중에서 산화되는 현상을 최소화하여 초전도 선재(100)의 접합부(140)의 저항을 최소화할 수 있다.In addition, the second metal 52 and the third metal 53 may be formed of the same metal. Here, the second metal 52 and the third metal 53 may be embodied as lead or an alloy of lead and tin. That is, the superconducting thin wire 110 may be connected to the lead wire. In addition, through the first coating step (S2) and the second coating step (S3), the superconducting thin wire 110 may be coated in a state contained in the first metal 51 or the second metal 52 without being exposed in the air. have. Therefore, it is possible to minimize the resistance of the junction 140 of the superconducting wire 100 by minimizing the phenomenon that the superconducting thin wire 110 is oxidized in the air.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although the present invention has been illustrated and described in relation to specific embodiments, it is understood in the art that the present invention can be variously improved and changed within the limits that do not depart from the technical spirit of the present invention provided by the following claims. It will be obvious to those of ordinary skill.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although the present invention has been illustrated and described in relation to specific embodiments, it is understood in the art that the present invention can be variously improved and changed within the limits that do not depart from the technical spirit of the present invention provided by the following claims. It will be obvious to those of ordinary skill.

S1: 절연층 제거 단계 S2: 제1코팅 단계
S3: 제2코팅 단계 S4: 결합 단계
S5: 접합 단계 10: 유리병 고정 블록
11: 튜브 고정 블록 12: 가열기
20: 유리병 21: 제1유리병
22: 제2유리병 30: 금속 호일
40: 온도계 51: 제1금속
51': 제1금속 산화물 52: 제2금속
52': 제2금속 산화물 53: 제3금속
53': 제3금속 산화물 60: 비활성 기체 주입기
70: 산화막 제거 막대 80: 결합선
90: 튜브 부재 100: 초전도 선재
110: 초전도 세선 120: 보호층
130: 절연층 140: 접합부
150: 세선 고정부
S1: insulating layer removal step S2: first coating step
S3: Second coating step S4: Combined step
S5: Bonding step 10: Glass bottle fixing block
11: tube fixing block 12: heater
20: glass bottle 21: first glass bottle
22: second glass bottle 30: metal foil
40: thermometer 51: first metal
51 ': first metal oxide 52: second metal
52 ': Second metal oxide 53: Third metal
53 ': third metal oxide 60: inert gas injector
70: oxide removal rod 80: bond line
90: tube member 100: superconducting wire
110: superconducting fine wire 120: protective layer
130: insulating layer 140: junction
150: thin wire fixing part

Claims (7)

초전도 세선, 보호층 및 절연층을 포함하는 초전도 선재 접합 방법에 있어서,
상기 초전도 선재 단부의 기 설정된 영역인 접합부의 절연층을 제거하여 보호층을 노출시키는 절연층 제거 단계;
상기 접합부를 용융된 제1금속에 담그고, 상기 보호층을 제거하여 상기 접합부의 초전도 세선을 제1금속으로 코팅하는 제1코팅 단계;
상기 접합부를 용융된 제2금속에 담그고, 상기 제1금속을 제거하여 상기 접합부의 초전도 세선을 제2금속으로 코팅하는 제2코팅 단계;
제2금속으로 코팅된 복수개의 접합부를 연결하여 고정하는 결합 단계; 및
결합된 상기 접합부를 용융된 제3금속에 담그어 접합하는 접합 단계;
를 포함하는 초전도 선재 접합 방법.In the superconducting wire bonding method comprising a superconducting thin wire, a protective layer and an insulating layer,
An insulating layer removing step of exposing the protective layer by removing the insulating layer of the junction, which is a predetermined region of the superconducting wire end;
A first coating step of dipping the junction in the molten first metal and removing the protective layer to coat the superconducting thin wire of the junction with a first metal;
A second coating step of dipping the junction in a molten second metal and removing the first metal to coat the superconducting thin wire of the junction with a second metal;
A joining step of connecting and fixing a plurality of joints coated with a second metal; And
A joining step of dipping and joining the joined joint to the molten third metal;
Superconducting wire bonding method comprising a. 제 1항에 있어서,
상기 절연층 제거 단계는
상기 접합부에서 기 설정된 영역인 세선 고정부를 제외하고 절연층을 제거하는 것을 특징으로 하는 초전도 선재 접합 방법.According to claim 1,
The insulating layer removal step
Superconducting wire bonding method, characterized in that to remove the insulating layer except for the thin wire fixed portion that is a predetermined region in the bonding portion. 제 1항에 있어서,
상기 제1코팅 단계는
제1금속을 용융하는 단계;
용융된 상기 제1금속에 비활성 기체를 분사하는 단계;
상기 제1금속의 표면에 형성되는 제1금속 산화물을 제거하는 단계; 및
상기 접합부를 상기 제1금속에 담그는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 선재 접합 방법.According to claim 1,
The first coating step
Melting the first metal;
Injecting an inert gas into the molten first metal;
Removing the first metal oxide formed on the surface of the first metal; And
Dipping the junction in the first metal;
Superconducting wire bonding method comprising a. 제 3항에 있어서,
상기 제2코팅 단계는
제2금속을 용융하는 단계;
용융된 상기 제2금속에 비활성 기체를 분사하는 단계;
상기 제2금속에 형성되는 제2금속 산화물을 제거하는 단계; 및
상기 접합부를 상기 제1금속에 담그는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 선재 접합 방법.According to claim 3,
The second coating step
Melting the second metal;
Injecting an inert gas into the molten second metal;
Removing a second metal oxide formed on the second metal; And
Dipping the junction in the first metal;
Superconducting wire bonding method comprising a. 제 1항에 있어서,
상기 결합 단계는
상기 접합부를 맞닿게 하거나 또는 상기 접합부를 결합선으로 바인딩하는 바인딩 당계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 선재 접합 방법.According to claim 1,
The combining step
A binding sugar that abuts the junction or binds the junction with a bond line; Superconducting wire bonding method comprising a. 제 1항에 있어서,
상기 접합 단계는
제3금속을 용융하는 단계;
용융된 상기 제3금속에 비활성 기체를 분사하는 단계;
상기 제3금속에 형성되는 제2금속 산화물을 제거하는 단계;
상기 접합부를 상기 제3금속에 담그는 단계; 및
상기 제3금속을 냉각하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 선재 접합 방법.According to claim 1,
The bonding step
Melting the third metal;
Injecting an inert gas into the molten third metal;
Removing a second metal oxide formed on the third metal;
Dipping the junction in the third metal; And
Cooling the third metal;
Superconducting wire bonding method comprising a. 제 1항에 있어서,
제2금속 및 제3금속은 동일한 금속인 것을 특징으로 하는 초전도 선재 접합 방법.According to claim 1,
Superconducting wire bonding method, characterized in that the second metal and the third metal are the same metal.
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