이다 테츠야 교수 고온 초전도 재료가 실현하는 재생 가능 에너지의 미래.

Q 현재의 연구 테마는 무엇입니까? ↓: 해양 에너지의 이익 활용을 위한 발전기나 모터와 같은 디바이스의 개발과 거기에 이용하는 초전도 재료의 응용 연구, 관련 기술의 개발을 실시하고 있습니다.
Q 연구에 임하기 시작한 계기를 가르쳐 주세요. ↓: 학생의 무렵은 물성 물리학 분야의 연구를 하고 있었습니다만, 박사 학위를 얻어 포스독으로서 연구에 종사하는 중에, 학술적인 재미뿐만이 아니라, 사회적으로 어떻게 공헌할 수 있는지, 구체적인 응용까지 하지 않으면 재미가 없을 것이라고 생각하게 되었습니다. 저는 재료에 관한 연구에 종사하고 있습니다만, 거기에서 얻은 지견으로부터, 재료의 특성을 살릴 수 있다고 종래의 사회적인 개념을 뒤집을 수 있다고 생각하고 있습니다. 구체적인 사례를 들자면 현대사회에서 폭넓게 사용되고 있는 발전기나 모터는 기술적으로 성숙해 왔으며, 원리적으로 더 이상의 성능 개선은 어렵다고 생각됩니다만, 그 내부에서 사용하는 자성 재료를 초전도 재료로 변경함으로써 기기의 성능을 대폭 향상시킬 수 있습니다. 모터와 발전기는 사회에 없어서는 안되는 장치이기 때문에 그 성능 향상은 사회에 큰 영향을 미칩니다. 저는 연구를 통해 이러한 이해에 이르고, 연구 성과에 의해 사회적인 공헌을 완수한다는 명확한 목적을 얻은 것이 현재로 이어지고 있습니다.
Q 연구의 재미와 보람, 중요성을 알려주십시오. ↓: 연구자들은 모두가 같지 않을 것이라고 생각하지만 "세계에서 처음으로 무언가를 이루다"는 것에 큰 의미를 느낍니다. 우리 연구 그룹은 국내 대학에서 처음으로 초전도 재료를 사용한 모터 및 발전기의 기술 개발을 추진해 왔습니다. 내가 개발한 고온 초전도 재료를 강력한 자석으로 바꾸는 장치는 다른 연구 그룹에서는 아직 실현되지 않은 유일한 기술을 사용합니다. 종래의 기술에서는 초전도 재료가 강한 자장을 발하게 되기까지 시간과 수고가 걸려, 고가의 초전도 전자석을 필요로 합니다만, 그 덕분에 영구 자석이나 상전도 전자석의 몇 배나 강한 자장을 달성할 수 있습니다. 내가 연구 성과에서 낳은 새로운 수법을 사용하면 고가의 초전도 전자석을 사용하지 않고, 또한 그것을 사용했을 경우에 필적하는 강한 자기장을 2초에 자화할 수 있습니다. 현재까지 영구자석이나 상전도 전자석을 웃도는 강자장을 실용화할 수 없었기 때문에, 거기까지의 강자장을 사용한 모터나 발전기를 비롯한 기기는 아직 존재하고 있지 않습니다만, 향후의 연구의 진전에 의해, 종래의 기술 중에서 성능을 올릴 것인가, 아니면 새로운 개념의 디바이스가 태어나는지.
Q 연구를 통해 어떤 사회적 영향을 기대할 수 있습니까? 단기적인 것(1~2년 후 정도)과 장기적인 것(~10년 후)을 가르쳐 주세요. ↓: 단기적인 것으로, 해상 풍력 발전에의 응용에 큰 가능성이 있습니다. 일본에서는 현재 정부 주도로 해상풍력발전의 실용화를 추진하고 있습니다. 해상 풍력 발전기의 상부에 있는 무거운 모터나 기어의 부분을 초전도 기술에 의해 경량화하는 것으로, 풍차 타워의 상부가 무겁고 불안정해지는 경향이 있는 해상 풍차의 안정성이 향상합니다. 이 효과는 특히 부체식의 해상 풍력 발전기에서 유효합니다. 또한 선박의 추진장치 등 보다 큰 출력이 요구되는 분야에서도 이 기술의 이점을 발휘할 수 있다고 생각합니다.

한편, 해상 풍력 발전의 실용화의 앞을 내다 본 장기적인 전망으로서 조류 발전의 개발을 실시하고 있습니다. 조류 발전의 장점은 발전량을 예측할 수 있다는 것입니다. 태양광이나 풍력에 의지한 발전은 날씨나 기후에 따라 발전량이 바뀌어 그 정확한 예측은 어렵다. 그러나 조류는 태양, 지구와 달 사이의 중력에 근거하여 발생하기 때문에 이러한 위치 관계로부터 발전량의 예측이 가능합니다. 태풍이 습격해도 발전에 영향이 거의 없는 것을 포함해, 날씨나 기후에 좌우되지 않는다는 특징은 다른 재생 가능 에너지에 비해 큰 장점으로 향후 실용화에 기대가 있습니다.
Q 연구는 SDGs의 어떤 항목에 기여할 수 있습니까? ↓: "목표 7: 에너지를 모두에게 그리고 깨끗하게", "목표 14: 바다의 풍요로움을 완성하자"입니다. 바다를 자원으로 활용한다는 관점에서 해양에너지를 효율적으로 이용하는 기술의 개발은 중요하다. 우리는 이러한 노력을 통해 지속 가능한 사회 실현에 기여하고자 합니다.
Q 도쿄 해양 대학에서 연구하는 의의 ↓: 초전도 기술은 큰 에너지를 다루는 장면일수록 그 장점은 커지기 때문에 해양 분야와 높은 친화성을 가지고 있습니다. 해수의 밀도는 공기의 840배로 높고, 해양은 큰 에너지를 만들어낼 수 있습니다. 이것을 이용하는 조류 발전은 도쿄 해양 대학이기 때문에 합당하고, 또 실현 가능한 테마라고 생각하고 있습니다.
Q 연구를 하고 있는데 소중히 하고 있는 일이나 정책 ↓: 내가 연구를 하고 있는데 소중히 하고 있는 것은 「넘어져도 그냥 일어나지 않는다」라는 자세입니다. 연구라는 것은 종종 생각대로 진행되지 않는 것입니다. 우리의 연구는 공적 자금과 민간 기금을 사용하여 진행되고 있으며, 특히 장비를 사용하는 연구에서는 많은 비용이 듭니다. 또한 실제 작업에 관련된 수고와 시간도 많이 필요합니다. 그것들을 낭비하지 않기 위해서, 실패해도 그 상황에서 얻을 수 있는 것이 없는가 하는 것을 생각해 다음에 연결하고 있습니다. 그만큼 중요한 것은 연구가 취미가 아니라는 것을 제대로 자각하고 있는지 여부입니다. 우리의 책무로서 결국 사회에 공헌하는 것을 목표로한다. 인류를 위해 연구를 이루고 있다는 의식을 가지고, 자신의 연구에 대해 사회에 속한 인간의 한 사람으로서 진지하게 임하는 자세가 중요하다고 생각합니다.
이다 테츠야 교수의 OA 논문은 이쪽 ↓: 논문 제목: Pulse Field Magnetization of GdBCO without Rapid Decrease in Magnetic Flux Density
저자 · 공동 저자 : Tetsuya Ida, Hayato Imamichi, Mizuki Tsuchiya, Nagisa Kawasumi, Kazushi Yanagi and Mitsuru Izumi
게재지：IEEE Transactions on Applied Superconductivity 발행년월：2024년 5월
DOI: 10.1109/TASC.2024.3369572