상온 초전도체 'LK-99' 개발

한국연구진의 상온 초전도체 'LK-99' 개발 발표에 대한 국내외 연구진의 관심이 뜨겁다. 초전도체가 무엇인지 알아보고 초전도체의 개발 효과에 대해 알아본다. 또한, 국내외 연구진의 LK-99 검증 결과에 대해서도 알아본다.

 

 

초전도체: 특정 온도 이하에서 모든 전기 저항을 상실하는 물질

초전도체 개발 의의

• 전기저항이 없으므로 에너지 손실 없이 전류를 무한히 흘릴 수 있다.
• 초전도체의 마이스너효과를 통해 자기부상열차 등의 구현 가능
• 초전도체 구현을 위한 냉각장치 등 불필요

 

 

초전도체란?

특정 온도 이하에서 모든 전기 저항을 상실하는 물질을 초전도체라고 한다. 이 현상은 1911년 네덜란드 물리학자 오너스(H. K. Onnes)에 의해 처음 발견되었다. 일반적으로 구리나 은과 같은 전도성 물질의 저항치는 온도가 낮아지면서 점차 감소한다. 그런데 초전도체는 특정 온도 이하로 냉각되면 갑자기 저항이 0인 완전 도체가 되고, 이 도체를 흐르는 전류는 에너지 손실 없이(저항이 0이기 때문에 에너지 손실이 없어진다) 무한히 흐를 수 있다.

 

 

◈ 마이스너 효과

초전도체를 설명하면서 많이 나오는 내용이 마이스너 효과(Meissner effect)다.

마이스너 효과란 외부에서 주어진 자기장을 상쇄시키기 위해 전류가 초전도체에 흘러서 외부의 자석과 반대되는 자극을 만들어냄으로써 자석을 밀어내는 효과를 말한다. 

초전도체의 마이스너 효과

 

 

 

 

국내연구진 초전도체 개발

◈ 퀀텀에너지연구소 및 한양대 연구진 상온 초전도체 'LK-99' 개발 주장

◈ 국내학계 'LK-99 검증위원회' 구성

 

국내 연구진(퀀텀에너지연구소 및 한양대 연구진) "영상 127도 이하에서 구현되는 새로운 초전도체(LK-99)를 만들었다"라고 주장했다. 이 주장이 사실이라면 상온에서도 초전도체로서의 성질을 띠기 때문에 거대한 냉각장치가 필요 없어진다. 즉, 냉각장치의 운영 비용이 줄어들고, 크기도 소형화할 수 있다. 또한, 초전도체의 특성을 이용해 전기 손실 없이 송배전이 가능하며, 양자컴퓨터의 소형화도 가능하다.

퀀텀에너지연구소 관계자는 국제 학술지에 이번 연구 결과를 담은 논문을 게재하기 위한 절차가 진행 중이라고 밝혔다. 이 관계자는 "앞으로 4주 안에, 이르면 2주 안에 학술지에 논문이 실릴 수 있을 것으로 보인다"며 "언론 대상 설명회도 열 계획"이라고 말했다.

 

 

 

 

▣ LK-99에 대한 검증 움직임

○ 미국 로렌스 버클리 국립연구소 소속 시네드 그리핀 연구원은 고성능 컴퓨터로 LK-99 구조에서 전자의 이동 경로 등을 시뮬레이션한 결과 상온에서 초전도성을 나타낼 수 있다는 결과를 논문 게재 사이트인 '아카이브'에 발표했다.

○ 중국 화중과학기술대 재료공학부 교수 연구팀 역시 중국 동영상 플랫폼 빌리빌리에 "LK-99 재현에 성공했다"며 영상을 올렸다. 영상에는 검은색 작은 물질(초전도체)이 마이스너효과에 의해 공중에 뜨는 모습이 담겼다. 중국 연구진은 마이스너 효과는 확인했지만 전기저항이 0인지는 입증하지 못해 추가실험이 필요하다고 밝혔다.

○ 한국초전도저온학회는 전문가들로 이뤄진 검증위원회를 구성해 상온 초전도체가 정말 만들어졌는지 규명하기로 했다. 퀀텀에너지연구소에서 초전도체 샘플을 제공하면 분석에 들어가겠다는 것이다.

 

 

 

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초전도체 개발