KR101351586B1 - 영구 스위치 제어 시스템, 이를 채용한 초전도 자석 장치 및 영구 스위치 제어 방법 - Google Patents

영구 스위치 제어 시스템, 이를 채용한 초전도 자석 장치 및 영구 스위치 제어 방법 Download PDF

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Abstract

영구 스위치 제어 시스템, 이를 채용한 초전도 자석 장치 및 영구 스위치 제어 방법이 개시된다. 개시된 영구 스위치 제어 시스템은 초전도 코일의 열린 상태와 닫힌 상태를 스위칭하는 영구 스위치; 및 상기 영구 스위치를 제어하는 영구 스위치 제어부;를 포함하며, 충전 모드가 진행되는 동안에 영구 스위치에 인가되는 램프 전압에 의해 발생되는 램프 열 부하에 의해 영구 스위치의 저항 상태가 유지된다.

Description

영구 스위치 제어 시스템, 이를 채용한 초전도 자석 장치 및 영구 스위치 제어 방법{Persistent switch control system, superconducting magnet apparatus employing the same, and method of controlling persistent switch}
본 개시는 영구 스위치 제어 시스템, 이를 채용한 초전도 자석 장치 및 영구 스위치 제어 방법에 관한 것이다.
자기 공명 영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 장치나 핵자기 공명(Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 장치와 같은 초전도 장치는 초전도 자석을 이용한다. 초전도 자석은 4.2K와 같은 극저온에서 초전도 현상을 유지하는 초전도 코일에 전류를 인가하여 작동된다. 이러한 초전도 자석은 종종 영구 모드(persistent mode)에서 동작하며, 영구 모드로의 진입을 위해 영구 스위치가 마련된다. 영구 모드는 전류가 초전도 자석 내에서 닫힌 루프로 흐르게 하는 것으로서, 영구 스위치는 저온에 놓인 초전도 자석과 상온에 놓인 자석 전원 공급 장치 사이의 전류 도입선으로의 전류가 차단될 수 있도록 하는데 사용된다. 이러한 영구 스위치는 NMR 장치나 MRI 장치와 같은 응용기기에서의 높은 필드 안정성을 가져오며 저온 용기(cryostat)의 액체 핼륨 보유 시간을 증가시키기 위한 저온 열 부하를 저감시킬 수 있게 한다.
영구 스위치는 통상적으로 초전도 와이어와 스위치 히터를 구비한다. 초전도 와이어에 스위치 히터로부터 열이 가해짐으로써 초전도 와이어는 초전도 전이 온도 이상으로 온도가 올라가게 되어 저항성을 지니게 되며, 적절하게 설계되는 경우, 영구 스위치는 높은 저항을 가진다. 열린 상태에서의 높은 저항은 초전도 자석이 충전되는 것을 허용하며, 충전이 완료되면 초전도 와이어는 냉각되어 초전도성을 복원하며, 영구 스위치는 닫히게 된다.
영구 스위치를 열기 위해 열을 가하는 것은 초전도 자석 장치의 냉각 시스템에 열부하를 가져온다. 가령, 영구 스위치를 열기 위해 열을 가하는 것은 액체 헬륨 소비를 일으킨다. 나아가 초전도 자석이 충전될 때 영구 스위치를 가로질러 인가되는 램프 전압으로 인해 영구 스위치에서 흩어지는 열에서 기인하는 액체 헬륨 소비의 추가적인 증가가 발생된다. 본 발명은 초전도 자석이 충전될 때 발생되는 열 부하를 저감시킨 영구 스위치 제어 시스템, 이를 채용한 초전도 자석 장치 및 영구 스위치 제어 방법을 제시하고자 한다.
본 발명의 한 측면에 따르는 영구 스위치 제어 시스템은 초전도 코일의 열린 상태와 닫힌 상태를 스위칭하는 영구 스위치; 및 영구 스위치를 제어하는 영구 스위치 제어부;를 포함하며, 충전 모드가 진행되는 동안에 영구 스위치에 인가되는 램프 전압에 의해 발생되는 램프 열 부하에 의해 영구 스위치의 저항 상태가 유지된다.
영구 스위치는 초전도 코일의 일부를 이루는 초전도 와이어; 및 초전도 와이어에 열을 가할 수 있는 스위치 히터;를 포함하며, 영구 스위치 제어부는, 충전 모드가 시작될 때 스위치 히터에 전원을 공급하고 초전도 코일에 전류가 공급되면 스위치 히터로 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
충전 모드에서 초전도 코일에 공급하는 전류의 램핑률은 초전도 와이어의 양단에 걸리는 램프 전압에 의해 발생되는 램프 열 부하가 초전도 와이어의 저항 상태를 유지하는 크기가 되도록 설정될 수 있다.
초전도 코일에 공급되는 전류가 타겟 전류에 도달하면 초전도 코일로의 전류 공급을 중단할 수 있다. 나아가, 초전도 코일에 공급되는 전류가 타겟 전류에 근접하게 되면, 초전도 코일에 공급되는 전류를 미세 조정할 수 있다. 이때, 초전도 코일에 공급되는 전류를 미세 조정하기에 앞서 스위치 히터를 다시 켜고 초전도 코일에 공급되는 전류를 미세 조정한 다음에 스위치 히터를 다시 끌 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르는 초전도 자석 장치는 초전도 코일; 초전도 코일에 전류를 공급하는 초전도 코일용 전원 공급부; 및 초전도 코일의 열린 상태와 닫힌 상태를 제어하는 것으로서, 초전도 코일의 열린 상태와 닫힌 상태를 스위칭하는 영구 스위치와, 영구 스위치를 제어하는 영구 스위치 제어부를 포함하는 영구 스위치 제어 시스템;을 포함하며, 충전 모드가 진행되는 동안에 영구 스위치에 인가되는 램프 전압에 의해 발생되는 램프 열 부하에 의해 영구 스위치의 저항 상태가 유지된다.
초전도 자석 장치는 자기 공명 촬영 장치, 핵자기 공명 장치, 또는 자기부상식 차량용 초전도 자석장치일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르는 영구 스위치 제어 방법은 초전도 코일의 열린 상태와 닫힌 상태를 스위칭하는 영구 스위치를 제어하는 방법으로서, 충전 모드가 진행되는 동안에 영구 스위치에 인가되는 램프 전압에 의해 발생되는 램프 열 부하로 영구 스위치의 저항 상태를 유지시킨다.
개시된 실시예들에 의한 영구 스위치 제어 시스템, 이를 채용한 초전도 자석 장치 및 영구 스위치 제어 방법은 충전 모드에서 영구 스위치의 자체적인 램프 열 부하를 이용함으로써 영구 스위치의 동작을 위해 외부에서 별도로 인가되는 열 부하를 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 스위치 제어 시스템을 채용한 초전도 자석 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영구 스위치 제어 방법을 개략적으로 보여주는 흐름도이다.
도 3은 도 2 의 제어 방법에서 미세 전류 조정 단계의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 스위치 제어 시스템(120) 및 이를 채용한 초전도 자석 장치(100)를 개략적으로 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 초전도 자석 장치(100)는 초전도 코일(110), 초전도 코일(110)에 전류를 인가하는 전류 도입선(150), 전류 도입선(150)을 통해 초전도 코일(110)에 전류를 공급하는 초전도 자석용 전원 공급부(160), 및 초전도 코일(110)을 극저온으로 유지시켜 주는 저온 용기(190)를 포함한다. 또한, 초전도 자석 장치(100)는 영구 스위치 제어 시스템(120)을 포함한다. 나아가, 도시되지는 않았으나, 초전도 코일(110)을 냉각시키고, 저온 용기(190)를 극저온 상태를 유지시키는 냉각기가 더 마련될 수 있다.
영구 스위치 제어 시스템(120)은 초전도 코일(110)의 일측에는 마련된 영구 스위치(121)와, 저온 용기(190)의 외부에는 배치되어 영구 스위치(121)를 제어하는 영구 스위치 제어부(125)를 포함한다.
영구 스위치(121)는 초전도 코일(110)의 열린(open) 상태와 닫힌(closed) 상태를 스위칭하는 장치이다. 즉, 영구 스위치(121)는 저항 상태가 되어 초전도 코일(110)를 열린 상태로 있게 할 수 있으며, 초전도 상태가 되어 초전도 코일(110)를 닫힌 상태로 있게 할 수 있다. 이를 위해 영구 스위치(121)는 초전도 와이어(122)와, 초전도 와이어(122)에 인접하게 배치되어 초전도 와이어(122)에 열을 가할 수 있는 스위치 히터(123)를 포함한다. 초전도 와이어(122)는 영구 모드에서 초전도 코일(110)의 일부로 이해될 수 있다. 초전도 자석용 전원 공급부(160)의 기준에서 볼 때 초전도 와이어(122)과 초전도 코일(110)은 병렬로 연결된다. 초전도 와이어(122)는 최소한의 인덕턴스를 갖도록 무유도 권선으로 이루어질 수 있다. 초전도 와이어(122)는 저항 상태(즉, 초전도 상태가 깨진 상태)를 유지하기 위한 온도를 유지할 수 있는 램프 열 부하(ramp heat load)를 갖도록 설계된다. 즉, 초전도 와이어(122)는 저항 상태에서의 저항값이 소정의 램프 열 부하를 갖도록 설계된다. 램프 열 부하에 대해서는 후술하기로 한다.
한편, 영구 스위치 제어부(125)는 스위치 히터(123)에 인가되는 전원을 제어함으로써 영구 스위치를 제어할 수 있다. 또한, 영구 스위치(121)은 스위치 히터(123)가 오프된 상태에서도 램프 열 부하에 의해 제어될 수 있으며, 이때 램프 열 부하는 초전도 자석용 전원 공급부(160)에서 공급되는 전류의 램핑률(ramping rate)을 조절함으로써 제어될 수 있다.
초전도 코일(110)에는 전류 도입선(150)을 통해 저온 용기(190)의 외부에 배치된 초전도 자석용 전원 공급부(160)와 전기적으로 연결되어 충전 모드에서 전류를 공급받을 수 있다. 초전도 자석 장치(100)는 영구 모드에서 초전도 코일(110)의 전류 공급이 차단되며, 경우에 따라서 전류 도입선(150)이 기구적으로 탈착되는 구성을 가질 수도 있다.
도 2는 본 실시예의 초전도 자석 장치(100)에서 영구 스위치의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 본 실시예의 초전도 자석 장치(100)에서 영구 스위치의 제어 방법을 설명한다.
초전도 자석 장치(100)의 가동(operation) 중에 초전도 코일(110)은 초전도 상태로 냉각되어 있다. 이러한 초전도 자석 장치(100)의 가동 상태는 초전도 코일(110)에 전류를 충전하는 충전 모드와 초전도 코일(110)에 전류가 닫힌 회로로 흐르는 영구 모드를 가질 수 있다.
충전 모드가 시작되기에 앞서, 먼저 타겟 전류와 램핑률(ramping rate)을 설정한다 (S10). 타켓 전류는 충전 완료 여부를 판단하는 목표 전류량을 의미하며, 램핑률은 타셋 전류에 다다를 때까지 점차 증가시키는 전류 변화량을 의미한다. 램핑률은 초전도 코일(110)의 인덕턴스에 의해 발생되는 부하가 고려하여 설정되며, 나아가 후술하는 바와 같이 충전 단계에서 초전도 와이어(122)가 자체의 램프 열 부하에 의해 저항 상태를 유지할 수 있을 정도의 크기로 설정된다.
다음으로, 충전 모드가 시작되면, 영구 스위치 제어부(125)는 스위치 히터(123)에 전류를 인가함으로써, 초전도 와이어(122)에 열을 가하여 초전도 상태를 깨고 초전도 와이어(122)를 저항상태로 전환시킨다(S20). 일 예로, 스위치 히터(123)에서 발생되는 시간당 발열량 Hr는 하기의 수학식 1로 주어질 수 있다.
Figure 112012019947580-pat00001
여기서, Ir는 스위치 히터(123)에 인가된 전류이며, Rh는 스위치 히터(123)의 저항값이다. 예를 들어, Rh이100Ω이며, Ih가 30mA이면, 스위치 히터(123)에서 발생하는 시간당 발열량 Hr는 90mW가 되며, 발생된 열은 초전도 와이어(122)를 가열하여 초전도 와이어(122)를 10K 이상의 온도로 상승시켜 저항상태로 전환시킬 수 있다. 초전도 와이어(122)가 저항상태로 전환되면, 초전도 상태에 있는 초전도 코일(110)과 대비하여 볼 때, 영구 스위치(121)는 실질적으로 열려 있는 상태로 이해될 수 있다.
영구 스위치(121)가 열린 상태로 전환되면, 초전도 자석용 전원 공급부(160)는 전류 도입선(150)을 통해 전류를 초전도 코일(110)로 공급한다(S30). 충전 모드에서 초전도 와이어(122)가 저항상태에 있으므로, 실질적으로 저항이 없는 초전도 코일(110)로 대부분의 전류가 흘러 초전도 코일(110)이 충전되게 된다. 이때, 초전도 자석용 전원 공급부(160)는 초전도 코일(110)의 인덕턴스를 고려하여 초전도 코일(110)에 공급하는 전류를 천천히 증가시킨다(즉, 램핑-업(ramp-up) 한다). 초전도 자석용 전원 공급부(160)에서 전류 도입선(150)을 통해 전압 Vr를 인가하면, 초전도 코일(110)로 공급에 공급되는 전류량의 증가량 dI/dt는 하기의 수학식 2로 주어진다.
Figure 112012019947580-pat00002
여기서, L은 초전도 코일(110)의 인덕턴스이다. 한편, 전류량의 증가량 dI/dt는 램핑률(ramping rate)라 부르며, 초전도 코일(110)에 인가되는 전압 Vr는 램프 전압(ramp voltage)이라 부른다.
수학식 2를 참조하면, 초전도 코일(110)에 램프 전압 Vr을 인가하게 되면, 초전도 코일(110)에는 전류가 램핑률 Vr/L의 비율로 증가하게 됨을 알 수 있다.
초전도 자석용 전원 공급부(160)를 기준으로 보면 초전도 와이어(122)는 초전도 코일(110)과 함께 병렬로 연결되어 있으므로, 초전도 자석용 전원 공급부(160)에서 인가되는 램프 전압 Vr은 초전도 와이어(122)의 양단에도 걸리게 된다. 충전 모드에서 초전도 와이어(122)는 저항 상태에 있게 되므로, 램프 전압 Vr에 의해 초전도 와이어(122)는 주울-열(Joule's heat)을 발생시킨다. 램프 전압 Vr에 의해 발생되는 초전도 와이어(122)에서의 열 부하 Hr(이하, 램프 열 부하라 부른다)는 하기의 수학식 3으로 주어질 수 있다.
Figure 112012019947580-pat00003
여기서, Rs는 저항 상태에서의 초전도 와이어(122)의 저항이다.
수학식 3을 참조하면, 저항 상태에서의 초전도 와이어(122)는 램프 전압 Vr의 제곱에 비례하고 초전도 와이어(122)의 저항 Rs에 반비례하는 램프 열 부하 Hr를 가진다. 종래의 초전도 자석 장치는 영구 스위치의 초전도 와이어의 저항 상태에서의 저항을 크게 설계하여 영구 스위치에서의 열 부하를 최소화하지만, 본 실시예는 초전도 와이어(122)의 저항 상태에서의 발열을 이용하므로, 초전도 와이어(122)의 저항 Rs는 램프 열 부하 Hr가 스위치 히터(123)가 꺼져 있는 상태에서 초전도 와이어(122)를 저항상태로 유지시킬 수 있을 정도의 열 부하를 갖도록 작게 설정된다. 초전도 와이어(122)를 저항상태로 유지시킬 수 있을 정도의 열 부하는 초전도 와이어(122)의 열적 환경(thermal environment)에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 초전도 와이어(122)의 저항 Rs이 500Ω이며 램프 전압 Vr이 4 V이면, 램프 열 부하 Hr는 32mW가 되며, 이 정도의 램프 열 부하 Hr는 초전도 와이어(122)를, 스위치 히터(123)가 꺼져 있는 상태에서, 저항상태로 유지시킬 수 있다. 초전도 자석용 전원 공급부(160)가 초전도 코일(110)에 램프 전압 Vr을 인가함과 동시에 혹은 그 직후, 영구 스위치 제어부(125)는 스위치 히터(123)에 인가하는 전류를 차단하여 스위치 히터(123)를 끈 상태, 즉 오프(off) 상태로 전환시킨다(S40). 본 실시예의 초전도 와이어(122)의 저항 및 램핑률(또는 램프 전압)은 충전 모드에서 저항 상태를 유지할 수 있을 정도의 램프 열 부하 Hr를 갖도록 설계되므로, 스위치 히터(123)가 오프 상태로 전환되더라도 초전도 와이어(122) 자체에서 열이 발생되어 초전도 와이어(122)는 저항 상태를 유지할 수 있게 된다. 따라서, 영구 스위치(121)는 여전히 열린 상태에 있게 되므로, 초전도 자석용 전원 공급부(160)에서 공급되는 전류는 초전도 코일(110)에 충전되게 된다.
다음으로, 소정의 시간이 경과한 뒤 초전도 자석용 전원 공급부(160)는 충전이 완료되었는지를 판단한다(S50). 일례로, 초전도 자석용 전원 공급부(160)에서 공급되는 전류가 타겟 전류에 다다랐는지 여부로 충전 완료 여부를 판단할 수 있다. 초전도 자석용 전원 공급부(160)에서 공급되는 전류가 타겟 전류에 근접할 때까지는 스위치 히터(123)의 오프 상태와 충전 상태는 유지된다. 이때에 스위치 히터(123)가 오프 상태에 있더라도, 스위치 히터(123)를 오프 상태로 놓으므로 스위치 히터(123)에서 발생되는 열 부하를 최소화시킬 수 있으며, 이에 따라 저온 용기(190)에 가해지는 열 부하를 저감시킬 수 있다.
초전도 자석용 전원 공급부(160)에서 공급되는 전류가 타겟 전류에 도달하게 되면, 초전도 자석용 전원 공급부(160)는 전류의 공급을 중단한다. 초전도 자석용 전원 공급부(160)에서 전류의 공급을 중단하는 단계에서 초전도 와이어(122)에서 발생되는 램프 열 부하도 줄어지게 되며, 이에 따라 초전도 와이어(122)는 자동적으로 초전도 상태로 냉각될 수 있다. 초전도 와이어(122)가 초전도 상태로 되돌아가게 되면, 영구스위치(121)는 닫히게 되며, 초전도 코일(110)에 흐르는 전류는 닫힌 루프를 이루는 영구 모드로 전환되게 되어, 충전 모드는 종료된다.
초전도 자석용 전원 공급부(160)에서 전류의 공급을 중단하는 단계에서 미세 전류 조정 단계가 더 마련될 수 있다(S60). 도 3은 미세 전류 조정 단계(S60)의 일 예를 도시한다. 도 3을 참조하면, 초전도 자석용 전원 공급부(160)는 공급되는 전류가 타겟 전류에 근접하게 되면 전류를 미세 조정하여 타겟 전류에 도달할 수 있도록 하고 타겟 전류에 도달하면 전류 공급을 중단한다(S63). 이러한 미세 전류 조정 단계(S63)에서 전류 변화량은 필요에 따라 크거나 작을 수 있으므로 초전도 와이어(122)에서 발생되는 램프 열 부하만으로 초전도 와이어(122)의 저항 상태가 유지될 수 못할 수도 있다. 따라서, 미세 전류 조정 단계(S63)에 앞서서 스위치 히터(123)를 켜는 단계(S61)와 미세 전류 조정 단계(S63)가 완료되면 다시 스위치 히터(125)를 끄는 단계(S65)를 더 마련하여, 미세 전류 조정 단계(S63)에서 안정적으로 영구 스위치(121)가 열린 상태를 유지할 수 있도록 할 수 있다. 초전도 자석용 전원 공급부(160)에서의 전류 공급이 중단되고, 스위치 히터(125)가 다시 꺼지면, 영구스위치(121)는 닫히게 되며, 초전도 코일(110)에 흐르는 전류는 닫힌 루프를 이루는 영구 모드로 전환되게 되어, 충전 모드는 종료된다.
상기와 같이 실시예의 초전도 자석 장치(100)는 충전 과정 초기와 미세 전류 조정 과정을 제외하고는 스위치 히터(123)를 오프 상태로 놓으므로 스위치 히터(123)에서 발생되는 열 부하를 최소화시킬 수 있으며, 초전도 자석 장치(100)의 냉각기에 가해지는 열 부하를 저감시키고 열 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서 초전도 자석 장치(100)는 MRI 장치나, NMR 장치, 자기부상식 차량용 초전도 자석 장치 등일 수 있다. 예를 들어, 초전도 자석 장치(100)가 MRI 장치인 경우, 초전도 자석 장치(100)는 경사 코일(gradient coil)이나 RF(radio frequency) 코일 등을 더 포함할 수 있을 것이다.
전술한 본 발명인 영구 스위치 제어 시스템, 이를 채용한 초전도 자석 장치 및 영구 스위치 제어 방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 초전도 자석 장치 110 : 초전도 코일
120 : 영구 스위치 제어 시스템 121 : 영구 스위치
122 : 초전도 와이어 123 : 스위치 히터
125 : 영구 스위치 제어부 150 : 전류 도입선
160 : 초전도 자석용 전원 공급부 190 : 저온 용기

Claims (17)

  1. 초전도 코일의 열린 상태와 닫힌 상태를 스위칭하는 영구 스위치; 및
    상기 영구 스위치를 제어하는 영구 스위치 제어부;를 포함하며,
    충전 모드가 진행되는 동안에 상기 영구 스위치에 인가되는 램프 전압에 의해 발생되는 램프 열 부하에 의해 상기 영구 스위치의 저항 상태가 유지되며,
    상기 영구 스위치는 상기 초전도 코일의 일부를 이루는 초전도 와이어, 및 상기 초전도 와이어에 열을 가할 수 있는 스위치 히터;를 포함하며,
    상기 영구 스위치 제어부는, 충전 모드가 시작될 때 상기 스위치 히터에 전원을 공급하고 상기 초전도 코일에 전류가 공급되면 스위치 히터로 공급되는 전원을 차단하며,
    충전 모드에서 상기 초전도 코일에 공급하는 전류의 램핑률은 상기 초전도 와이어의 양단에 걸리는 램프 전압에 의해 발생되는 램프 열 부하가 상기 초전도 와이어의 저항 상태를 유지하는 크기가 되도록 설정되는 영구 스위치 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 초전도 코일에 공급되는 전류가 타겟 전류에 도달하면 상기 초전도 코일로의 전류 공급을 중단하는 영구 스위치 제어 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 초전도 코일에 공급되는 전류가 타겟 전류에 근접하게 되면, 상기 초전도 코일에 공급되는 전류를 미세 조정하는 영구 스위치 제어 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 영구 스위치 제어부는, 상기 초전도 코일에 공급되는 전류를 미세 조정하기에 앞서 상기 스위치 히터를 다시 켜고 상기 초전도 코일에 공급되는 전류를 미세 조정한 다음에 상기 스위치 히터를 다시 끄는 영구 스위치 제어 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 초전도 코일에 공급되는 전류가 타겟 전류에 도달하면 상기 초전도 코일로의 전류 공급을 중단하는영구 스위치 제어 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 초전도 코일에 공급되는 전류가 타겟 전류에 근접하게 되면, 상기 초전도 코일에 공급되는 전류를 미세 조정하는 영구 스위치 제어 시스템.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 영구 스위치는 상기 초전도 코일의 일부를 이루는 초전도 와이어; 및 상기 초전도 와이어에 열을 가할 수 있는 스위치 히터;를 포함하며,
    상기 영구 스위치 제어부는, 상기 초전도 코일에 공급되는 전류를 미세 조정하기에 앞서 상기 스위치 히터를 다시 켜고 상기 초전도 코일에 공급되는 전류를 미세 조정한 다음에 상기 스위치 히터를 다시 끄는 영구 스위치 제어 시스템.
  10. 초전도 코일;
    상기 초전도 코일에 전류를 공급하는 초전도 코일용 전원 공급부; 및
    상기 초전도 코일의 열린 상태와 닫힌 상태를 제어하는 것으로서, 제1 항, 및 제4항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 기재된 영구 스위치 제어 시스템;을 포함하는 초전도 자석 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 초전도 자석 장치는 자기 공명 촬영 장치, 핵자기 공명 장치, 또는 자기부상식 차량용 초전도 자석장치인 초전도 자석 장치.
  12. 초전도 코일의 열린 상태와 닫힌 상태를 스위칭하는 영구 스위치를 제어하는 방법에 있어서,
    충전 모드가 진행되는 동안에 상기 영구 스위치에 인가되는 램프 전압에 의해 발생되는 램프 열 부하로 상기 영구 스위치의 저항 상태를 유지시키며,
    상기 영구 스위치는, 상기 초전도 코일의 일부를 이루는 초전도 와이어와, 상기 초전도 와이어에 열을 가하는 스위치 히터를 포함하며, 충전 모드가 시작될 때 상기 스위치 히터에 전원을 공급하고 상기 초전도 코일에 전류가 공급되면 스위치 히터로 공급되는 전원을 차단하는 영구 스위치 제어 방법.
  13. 삭제
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 초전도 코일에 공급하는 전류의 램핑률을 설정하는 단계를 더 포함하며, 상기 램핑률은 상기 초전도 와이어의 양단에 걸리는 램프 전압에 의해 발생되는 램프 열 부하가 상기 초전도 와이어의 저항 상태를 유지하는 크기가 되도록 설정하는 영구 스위치 제어 방법.
  15. 제12 항 또는 제14 항에 있어서,
    상기 초전도 코일에 공급되는 전류가 타겟 전류에 도달하면 상기 초전도 코일로의 전류 공급을 중단하는 영구 스위치 제어 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 초전도 코일에 공급되는 전류가 타겟 전류에 근접하게 되면, 상기 초전도 코일에 공급되는 전류를 미세 조정하는 단계를 더 포함하는 영구 스위치 제어 방법..
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 영구 스위치는, 상기 초전도 코일의 일부를 이루는 초전도 와이어와, 상기 초전도 와이어에 열을 가하는 스위치 히터를 포함하며,
    상기 초전도 코일에 공급되는 전류를 미세 조정하는 단계는,
    상기 초전도 코일에 공급되는 전류를 미세 조정하는 단계에 앞서 상기 스위치 히터를 다시 켜는 단계; 및
    상기 초전도 코일에 공급되는 전류를 미세 조정한 다음에 상기 스위치 히터를 다시 끄는 단계;를 더 포함하는 영구 스위치 제어 방법.
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