초전도체의 미래는? 대한민국의 초전도체 LK-99

대한민국이 개발한 초전도체 LK-99

요즘 초전도체가 굉장히 핫한 이슈로 떠오르고 있습니다. 당신이 궁금해하는 초전도체의 모든 것. 지금부터 알려드립니다.

초전도체란?

 초전도체란 전류를 흘려보냈을 때 저항이 없는 물질을 말합니다. 현재로서는 구리가 일반적인 전선에 사용되고 있으나 이 구리로 만든 전선은 저항이 아무리 낮다하더라도 열과 마찰을 일으켜 전력의 손실을 일으키고 있습니다. 현재까지 개발된 초 전도체들은 모두 상상할 수 없을 정도의 낮은 온도에서 초전도 현상을 보여 실용성이 떨어집니다. 허나 최근 한국 연구진이 개발한 초전도체 LK-99는 상온, 상압에서 초전도 현상을 보인다고 알려져 학계를 뒤흔들고 있습니다.

초전도체의 구체적 정의 (어려우니 생략가능..)

초전도체는 특정한 물질들이 특정 온도 이하로 냉각될 때, 전기 저항이 거의 없이 전기를 전달할 수 있는 현상을 나타내는 독특한 소재입니다. 이러한 상태에서, 전기 전달에 참여하는 전자들은 산란 없이 물질 내에서 움직이며, 전기적인 차지가 중단되지 않습니다.

초전도체의 가장 놀라운 특성 중 하나는 자기장을 완전히 배제하는 능력으로, 이를 마이스너 효과(Meissner effect)라고 합니다. 초전도체가 외부 자기장에 노출되면, 자기력선이 물질 내부에서 제외되어 자기장을 밀어내는 현상이 발생합니다. 이러한 자기장의 배제 효과로 인해 초전도체는 락슈미트상태로 불리기도 하며, 이러한 특징은 부상 기술과 자기 보호용도에 이상적입니다.

초전도체는 임계 온도에 따라 두 가지 주요 유형으로 분류될 수 있습니다: 저온 초전도체(Low-temperature superconductors, LTS)와 고온 초전도체(High-temperature superconductors, HTS)입니다. 저온 초전도체는 절대 영도(약 -273.15도씨 또는 -459.67도 화씨)에 가까운 임계 온도를 갖고 있으며, 초기에 발견된 초전도체 유형입니다. 이들은 주로 니오브-타이타늄, 니오브-주석 등의 특정 금속과 금속 합금으로 제작됩니다. 반면, 고온 초전도체는 LTS보다 상대적으로 높은 온도에서 초전도성을 나타내며, 주로 이산화 이트륨, 바륨, 구리, 산소 등을 포함하는 복합 산화물로 구성됩니다.

대한민국의 초전도체 연구 현황

한국은 초전도체 연구에 많은 투자를 하고 있으며, 최근 몇 년간의 연구 결과는 상당한 성과를 이루어냈습니다. 특히 이번에 발견해 낸 LK-99는 실제로만 밝혀진다면 엄청난 이슈르 몰고 올 것이 분명합니다. 현재 미국을 비롯한, 일본, 중국 등 세계 다양한 연구진들이 논문을 분석하여 초전도 물질의 발견이 진실인지에 대해 연구하고 있으며 반응은 매우 긍정적인 상황입니다. 만약 이 물질이 인정되고 현실화된다면 해당 연구진은 노벨상을 받을 것이라는 전망도 있습니다.

초전도체 물질(LK-99)의 생산 방법

다른 초전도체 물질을 만드는 방법과 달리 대한민국 연구진이 공개한 초전도체 물질을 만드는 방법은 굉장히 간단(?)합니다. 산화 납과 황산 납을 섞어 725도에서 하루 정도 구워 라나카이트를 만든 뒤 라나카이트에 구리와 인 분말을 섞어 다시 이틀간 구워 인화구리를 만듭니다. 이후 라나카이트와 인화구리를 잘게 다지는 방식으로 분말형태로 만든 뒤 진공에서 925도의 열을 가해 구워내면 상온 초전도체인 LK-99가 만들어진다고 합니다. 제가 보기엔 굉장히 어려운 방법인데 다른 초전도체 물질을 만드는 방법에 비해 굉장히 쉬운 방법이라고 하네요. 이러한 초 전도체는 1기압(보통의 기압)에서 약 126도씨에 다다를때까지는 초전도체의 성질을 유지한다고 합니다.

전 세계적 관심

상온 초전도체 개발에 성공했다는 소식은 사실 이번에 처음은 아닙니다. 고온 초전도체의 발견 이후 상온 초전도체의 개발에 성공했다는 연구결과가 수차례 발표되었으나 너무 조작논문, 혹은 데이터 검증에 실패했습니다. 현재 우리나라의 LK-99 를 바라보는 시각 또한 회의적인 것도 이 때문이라 할 수 있습니다. 전세계에 초전도체 만드는 방법이 공개되고 많은 나라가 재현을 시도하였으나 아직 공식적으로 초전도체를 재현했다고 밝힌 곳은 없습니다. 

 

하지만 미국의 한 연구소는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 LK-99가 충분히 실현가능성있다는 의견을 내놓기도 하고 중국의 한 연구소는 아예 같은 성질의 물질을 만들어냈다는 주장이 나오고도 있습니다. 

 

전세계적인 공방이 이어지는 가운데 국내의 내로라하는 초전도 연구자들이 모인 한국초전도저온학회가 'LK-99' 검증 위원회를 구성하며 실제 입증에 나섰으며 결과가 너무나도 기대됩니다.

초전도체로의 투자? 아직은 섣부르다.

들썩이는 주식시장. 이대로 괜찮은가?

초전도체에 관한 뉴스가 연이어 나오고 있는 요즘, 브라우저에 '초전도체'를 입력하면 바로 따라오는 것이 '관련주' 입니다. 서남, 덕성 등이 관련주로 평가되면서 연일 상한가를 기록하고 있습니다. 미리 사놓았더라면.. 하고 아쉬워하는 사람들이 많겠지만 주식투자는 '소문에 사서 뉴스에 팔아라' 라는 말이 있듯이 지금 타이밍에 접근하는 것은 너무 위험하다고 판단 됩니다.