공부) 한국 연구진 상온 초전도체 구현 성공

최근 한국 연구진이 세계 최초로 30도 정도의 상온에서 전기저항이 0이 되는 초전도성 물질을 찾았다는 연구 결과가 발표되었습니다. 이번 포스팅에서는 초전도체와 상온 초전도체의 의미에 대해서 살펴보겠습니다.

 

초전도체란?

초전도체는 전기 저항이 완전히 사라지는 현상을 보이는 물질로, 혁신적인 전기 기술의 중요한 주역으로 부상하고 있습니다. 기본적으로 초전도체는 특정 온도 이하에서 특별한 상태가 되면 전기 저항이 0이 되는 물질을 말합니다. 이러한 상태를 초전도 상태라고 합니다. 이런 초전도 상태의 장점은 전기를 흘려보내더라고 에너지 손실을 최소화하여 에너지혁신을 불러올 수 있다는 것을 의미합니다.

초기에는 매우 낮은 온도에서만 초전도 현상이 나타났지만, 최근의 연구로 인해 높은 온도에서도 초전도체가 발견되고 있습니다. 초전도체는 전기 저항이 없으므로 전기를 흘려보내면 에너지 손실이 거의 없습니다. 이로 인해 초전도체를 이용한 전기 입자들은 매우 효율적으로 동작합니다.

또한 자기부상 효과로 인해 초전도체는 자기 부피가 없는 것처럼 작용하여 자기 부상 현상을 나타냅니다. 자기부상 효과는 초전도체가 자기장 속에서 작동할 때 나타나는 현상입니다. 이 효과로 인해 초전도체는 자기 부피가 없는 것처럼 작용하여, 자기장 내에서 안정적으로 떠다닐 수 있게 됩니다. 이 자기부상 효과의 응용분야는 자기부상열차인데요, 기차와 철도 트랙 사이에 자기장을 이용하여 기차를 부상시키는 기술을 사용하여 마찰을 최소화하고, 이를 통해 더 빠른 속도와 효율적인 운행을 가능하게 하는 효과를 지닙니다.

고온 초전도체의 등장

초기 초전도체는 극저온 상태에서만 작동했습니다. 하지만 최근에는 높은 온도 초전도체들이 개발되었습니다. 이러한 높은 온도 초전도체들은 액체 헬륨 대신 더 쉽게 얻을 수 있는 냉각 매체로 냉각될 수 있습니다. 초전도체는 다양한 분야에서 응용되고 있습니다. 전력 전달 분야에서는 초전도 케이블을 사용하여 전력 손실을 최소화하고 전력 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 의료 분야에서는 MRI (자기 공명 영상) 장비에 적용하여 정교한 이미지를 얻을 수 있습니다. 또한 자기 부상열차 등 운송 분야에서도 활용 가능합니다. 초전도체는 현대 전기 기술의 발전에 많은 영향을 미치고 있으며, 더 많은 연구와 기술 발전을 통해 더 넓은 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다. 높은 효율성과 환경 친화성으로 인해 미래 전기 기술의 주요 주역으로 자리매김할 것으로 예측됩니다. 

 

상온 초전도체 발견

최근 한국 연구진이 발견했다는 연구결과가 나오면서, 초전도체는 구글 검색량과 관련 주가의 수직상승을 보였습니다. 최근 국내 연구자들이 저술한 상온 초전도체 관련 논문 2개가 출판되었는데요, 이석배 퀀텀에너지 연구소 대표, 전 한국전자통신연구원 김현탁 박사 등 국내 연구진들은 세계 최초로 상온 초전도체를 만드는데 성공했다고 밝혔습니다. 하지만 이 논문들이 실린 "아카이브"는 논문의 질을 엄격하게 심사하는 동료평가가 포함되지 않았으며, 특정 학술지에 발표되지 않는 논문이어서 아직 100퍼센트 신뢰하기에는 시기상조인 것으로 보입니다. 상온 초전도 현상은 전세계 과학계에서 오랜 기간 꿈꿔온 것인데요, 수많은 연구자들이 상온 초전도현상 구현을 위해 노력해 왔으나 제대로 된 결과는 나오지 않은 상태였습니다. 

 

학계의 반응

학계에세는 이번 결과에 대해 반신반의하는 눈치입니다. 해당 논문이 기존 물리학계의 정선과는 상이한 측면이 있고, 그간 해외에서 비슷하게 상온 초전도 현상을 구현했다는 발표가 있었으나, 실제로 확인한 결과 제대로 된 구현을 해내지 못했다는 점, 그리고 이들 논문들이 대부분 이후에 철회되었기 때문에, 이번 한국 연구진의 결과 역시 심도깊은 후속연구와 검증이 필요하다는 것입니다.

 

만약 한국에서 상온 초전도현상 구현에 정말 성공했다면, 에너지의 혁신과 관련 응용분야의 발전에 전세계적으로 지대한 영향을 미칠 것이 분명해 보입니다. 일본의 자기부상열차의 경우 시속 600km를 낼 수 있는 초전도체 활용 자기부상열차 개발에 성공했으나, 이것은 극저온 초전도체로, 초전도체를 영하 269도로 유지하는 액체 헬륨 냉각시스템을 탑재해 이 거대한 무게를 극복해야 한다는 한계가 있습니다. 에너지 분야에서도, 무손실 전력송신은 물론, 상온 초전도체의 강한 전자기력을 핵융합에 적용하면 거의 무한에 가까운 에너지를 생산할 수 있어 인공태양을 만드는 것 까지도 가능하다고 하니 상온 초전도체의 개발에 귀추가 주목됩니다.