한국에서 개발한 초전도현상은 2023년 7월 22일, 고려대학교 퀀텀에너지연구소에서 발표되었습니다. 이 연구소는 납과 인회석 결정 구조인 'LK-99′를 개발하여 상온에서 초전도 현상을 구현했다고 주장했습니다. 이 연구 결과는 세계적인 학술지인 '네이처'에 게재되었습니다.
초전도 현상은 금속이나 화합물의 전기저항이 어느 온도 이하에서 급격히 0이 되는 현상을 말합니다. 전기저항이 없기 때문에 전력 손실이 발생하지 않아 향후 초고속 컴퓨터나 무손실 송전 등에 활용될 것으로 기대됩니다. 다만 현재 기술로는 영하 200도 이하의 극저온이나 초고압에서만 초전도 현상을 구현할 수 있습니다.
한국에서 개발한 상온 초전도 현상은 획기적인 성과로 평가받고 있습니다. 이 연구 결과가 실험적으로 재현되고, 상용화될 수 있다면 전력 산업과 전자 산업에 큰 변화를 가져올 것으로 기대됩니다.
그러나 이 연구 결과에 대해서는 학계에서 회의적인 시각도 있습니다. 일부 학자들은 이 연구 결과가 실험적으로 재현되지 않을 수 있다고 주장하고 있습니다. 또한, 이 연구 결과가 상용화되기 위해서는 많은 기술적 난관을 극복해야 할 것으로 예상됩니다.
그럼에도 불구하고, 한국에서 개발한 상온 초전도 현상은 과학계의 주목을 받고 있습니다. 이 연구 결과가 실험적으로 재현되고, 상용화될 수 있다면 인류에게 큰 혜택을 줄 것으로 기대됩니다.
국내 연구팀이 개발했다고 주장한 상온 초전도체에 대해 각국 연구기관의 검증 결과가 속속 나오고 있다. 미국 로렌스버클리국립연구소(LBNL)가 '이론적으로 가능하다'라는 시뮬레이션 결과를 1일 공개한 데 이어 중국 연구팀이 한국 연구진이 제시한 상온 초전도체 재현에 성공했다는 주장을 담은 실험 영상을 공개해 관심을 끌고 있다.
창하이신 중국 화중과학기술대 재료공학부 교수 연구팀은 2일(현지시간) 중국 동영상 플랫폼 빌리빌리에 '상온상압 초전도체 LK-99'를 재현했다고 밝힌 동영상을 공개했다. 앞서 지난달 이석배 퀀텀에너지연구소 대표 연구팀은 상온·상압 초전도 물질을 발견하고 LK-99라는 이름을 붙였다.
창하이신 교수 연구팀이 공개한 영상에선 검정색의 작은 점이 일어났다 누웠다를 반복한다. N극, S극 등 극성과 무관하게 반자성 현상이 나타나고 있다는 뜻이다. 연구팀은 "LK-99 구현에 성공했으며 '반자성 효과(마이스너 효과)'를 검증했다"고 주장했다.
반자성 효과는 초전도 상태가 된 어떤 물질에서 자기장이 사라지는 현상이다. 연구팀이 LK-99에서 반자성 효과를 확인했다는 것은 국내 연구팀의 주장대로 LK-99가 초전도성을 띤다는 의미로 해석된다. 다만 초전도체의 정의처럼 전기저항이 '0'인지는 아직 확실하지 않은 것으로 알려졌다.
LK-99 구현이 이론적으로 가능하다는 미국 연구팀의 연구 결과도 공개됐다. 1일 시네이드 그리핀 LBNL 연구원은 논문 사전 출판사이트 '아카이브'에 LK-99 구조를 시뮬레이션한 결과를 내놨다. 그는 "이론적으로는 LK-99가 충분히 높은 수준의 임계 온도를 가질 것으로 보인다"며 긍정적인 의견을 보였다.
앞서 지난달 22일 이석배 퀀텀에너지연구소 연구팀은 납을 이용해 상온에서 작동하는 초전도 물질을 구현했다며 논문 사전 출판사이트 '아카이브'에 논문 2편을 공개했다. 납, 구리, 인회석을 사용해 새로운 결정구조인 LK-99를 개발했으며 LK-99가 약 127도에서 초전도 현상을 일으켰다는 내용이 담겼다.
초전도 현상은 지금까지 극저온이나 초고압에서만 가능하다고 알려졌다. 상온, 상압에서 구현하는 데 성공한 적은 없다. 상온 초전도체는 자기부상열차, 핵융합 발전 등 과학기술에 획기적인 발전을 이뤄낼 '꿈의 물질'로 여겨진다.
초전도 현상(超傳導現象, 영어: superconductivity) 또는 초전도체(superconductor)는 임계 온도(critical temperature,Tc) 이하의 초저온에서 금속, 합금, 반도체 또는 유기 화합물 등의 전기 저항이 갑자기 없어져 전류가 장애 없이 흐르는 현상 ...
네, 초전도 현상은 물질이 극저온에 이르렀을 때 전기저항이 0이 되는 현상입니다. 이 현상은 1911년 네덜란드의 물리학자 헤이케 케머링 온네스(Heike Kamerlingh Onnes)가 발견했습니다. 초전도 현상은 다양한 분야에서 응용될 수 있는데, 그 중 몇 가지 예를 들어보겠습니다.
- 초전도 자석 초전도 자석은 초전도 현상을 이용하여 매우 강력한 자기장을 발생시킬 수 있습니다. 초전도 자석은 MRI, NMR, 핵융합 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 예를 들어, MRI는 초전도 자석을 이용하여 인체의 내부 구조를 영상화하는 장비입니다. NMR은 초전도 자석을 이용하여 물질의 구조를 분석하는 장비입니다. 핵융합은 초전도 자석을 이용하여 두 개의 수소 원자를 융합시켜 에너지를 생산하는 기술입니다.(핵융합은 1억도까지 태양과 비슷한 온도를 인공적으로 만드는 기술입니다. 이에 냉방에 필요한 거대한 전력을 공급하는데 있어, 효율이 좋은 초전도 전선을 이용하면 좀 더 유리할 수 있고 핵융합은 좀 더 실현가능한 기술이 되겠습니다.)
- 초전도 전선 초전도 전선은 초전도 현상을 이용하여 전기를 저항 없이 전달할 수 있습니다. 초전도 전선은 전력망, 고속 열차, 컴퓨터 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 예를 들어, 전력망에 초전도 전선을 사용하면 전력 손실을 줄일 수 있습니다. 고속 열차에 초전도 전선을 사용하면 열차의 속도를 높일 수 있습니다. 컴퓨터에 초전도 전선을 사용하면 컴퓨터의 성능을 높일 수 있습니다.
- 초전도 전자장치 초전도 전자장치는 초전도 현상을 이용하여 매우 빠르고 효율적인 전자장치를 만들 수 있습니다. 초전도 전자장치는 컴퓨터, 통신 장비, 센서 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 예를 들어, 초전도 컴퓨터는 기존의 컴퓨터보다 훨씬 빠르고 효율적입니다. 초전도 통신 장비는 기존의 통신 장비보다 훨씬 빠르고 안정적입니다. 초전도 센서는 기존의 센서보다 훨씬 민감하고 정확합니다.
초전도 현상은 아직까지 개발 초기 단계에 있지만, 그 잠재력은 매우 높습니다. 초전도 현상이 상용화되면 에너지 효율, 컴퓨터 성능, 통신 속도 등 다양한 분야에서 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다.
