꿈의 물질 초전도체 LK-99의 의미와 기술적 활용성

 2023년 무더운 여름, 꿈의 물질인 초전도체를 퀸텀 에너지연구소 연구진이 구현하였다는 논문을 발표하였었고 이는 세계적으로 과학계의 큰 관심을 받았었습니다. 초전도체의 개발로 인해 전력을 사용하는 모든 설비와 기계들의 성능이 획기적으로 향상될 것으로 예상하였지만 현재까지 초전도체라는 뚜렷한 근거를 찾지 못한 상황이라고 하는데요, 이번 포스팅에서는 초전도체의 의미와 초전도체의 기술적 활용성에 대해 살펴보겠습니다. 

 

목차

 

초전도체 LK-99란

 

해당 이미지는 초전도체의 이해를 돕고자 사용되었습니다.

 

아무리 좋은 금속이라도 전류가 흐를때는 일정한 저항이 발생하기 때문에 에너지 손실이 따르게 마련입니다. 하지만 금속이 아주 낮은 온도 상태가 되면 전기 저항이 전혀 없는 상태가 되면서 전기의 흐름이 방해를 받지 않아 손실을 줄여주는데 이것을 초전도체 물체라고 하는 것입니다. 

 

1911년 네덜란드 물리학자 헤이커 오너스를 통해 초전도체 현상이 처음으로 관측되었으며 이후 납과 다른 물질등에서 초전도 현상을 발견하였지만 모드 극저온에서만 가능했다고 합니다. 이후 초전도체 현상을 발견하는 온도는 오늘날까지 계속 높아져왔지만 엄청난 압력이 필요하다 하여 현실적으로는 활용 가능성이 매우 낮은 기술이었습니다.

 

2023년 여름 국내 퀸텀에너지연구소의 연구진이 상온에서 초전도체 현상을 보이는 LK-99 물질에 관한 논문을 공개하였고 이는 국내외의 연구자들에게 큰 주목을 받게 되었습니다. 그러나 국내 연구진으로 구성된 검증위원회에서 아직 정확한 초전도체의 근거를 찾지 못하였고 점차 해프닝으로 종결되는 분위기를 보이고 있습니다. 

 

국제 학술지 네이처에서는 LK-99는 아직 초전도체로 보기에 힘들다는 입장을 보였습니다. 국내 연구진으로 구성된 검증위원회에서도 공개한 논문과 동영상을 통해 판단하였을 때 LK-99가 상온 초전도체로 확정할 수 없다고 밝혔지만 현시점(23년 10월)까지 초전도체로서의 가능성 자체는 부정하지 않고 있습니다. 

 

초전도체의 기술적 활용성

 

1. 에너지 효율의 극대화

 

 전기를 사용하는 모든 전자기기에서 에너지 효율이 급등하기 때문에 훨씬 작은 전력으로도 더 오래 사용할 수 있고 충전도 단시간에 가능하게 됩니다. 이는 미래의 자동차로 불리는 전기자동차에 꼭 필요한 기술이며 발열현상도 사라지기 때문에 최근 전기자동차의 잇따른 화재 문제점 역시 개선 가능합니다. 

 

2. 공중 부양

 

 초전도체는 자기장을 밀어내는 성질을 가지고 있기 때문에 자성이 강한 곳에 두게 되면 공중으로 뜨는 특성이 있습니다. 이를 열차등의 레일로 사용하여 자기 부상열차를 실현해 낼 수 있다고 하는데요 대전에 있는 국립중앙과학관에서 자기부상열차를 경혐해 볼 수 있다고 합니다. 

 

3. 의료 기술

 

 우리는 병원에서 MRI를 통해 신체의 구석구석을 면밀하게 살펴 병의 원인을 찾아내고 있습니다. MRI에도 저항이 없는 초전도체가 활용이 된다면 훨씬 강한 자기장이 형성되면서 보다 자세한 분석이 가능하다고 합니다.

 

4. 반도체

 

 초전도체는 반도체 사업에도 영향을 줄 수 있다는 가능성이 제기되어 왔습니다. 성능이 좋은 컴퓨터를 사용하기 위해서는 

발열현상이 적은 초전도체를 활용해야 하고 초전도체를 활용함으로써 컴퓨터의 연산속도를 획기적으로 향상 시킬 수 있다고 합니다. 반도체는 컴퓨터의 그래픽카드와 CPU등에 꼭 필요한 기술이기에 만일 초전도체를 활용한 반도체 보급이 대중화된다면 가정에서도 슈퍼컴퓨터를 사용할 수 있을 것 같습니다.

 

글을 마치며

 

 초전도체는 인류의 오랜 꿈이라고 합니다. 그만큼 실현 가능성이 매우 적은 기술이라는 뜻으로, 수많은 초전도체에 대한 연구보고서가 발표되었지만 모두 해프닝이란 결말을 맞이하였습니다. 초전도체는 미래를 맞이하기 위해 꼭 필요한 신소재라고 생각합니다. 존재 자체만으로도 공학,  물리학, 재료 과학 등 다양한 분야의 걸쳐 그 활용도가 더욱 확장될 것으로 기대되고 있기에 빠른 시일 안으로 구현되길 기원합니다. 긴 글 읽어주셔서 감사합니다. 

 

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