보통 온도와 보통 기압 상태에서 전기저항이 없는 '초전도체'를 국내 기업이 개발했다고 주장해 관심이 쏠리고 있습니다.
그동안 상온·상압 초전도체는 '과학계 난제', '꿈의 물질' 등으로 불려왔기 때문에 논란은 뜨겁습니다.
초전도체는 전기가 저항 없이 잘 통하는 물질을 뜻합니다. 이 물질을 상온에서 사용할 수만 있다면 인류가 꿈으로 여기는 자기부상열차, 장거리 무손실 송전 등 다양한 분야에 적용할 수 있습니다.
하지만 지금까지 알려진 초전도체는 초고압, 극저온에서만 초전도 현상이 나타나 여러 분야에서 사용하는 데는 한계가 있었습니다.
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시작은? 1911년 초전도 현상 첫 발견…영하 269도서 수은 전기저항 사라져
〈사진=(주)퀀텀에너지연구소(O-Centre)〉
초전도체가 처음 발견된 건 1911년입니다.
네덜란드 물리학자 헤이커 카메를링 오너스(1853~1926)가 수은의 전기저항 실험을 하다가 발견한 겁니다.
그는 당시 실험에서 수은이 영하 268.8도에서 초전도체가 된다는 사실을 알아냈습니다. 이런 공로 등으로 그는 1913년 노벨 물리학상을 받았습니다.
이후 물리학자들은 더 높은 온도에서 활용할 수 있는 초전도체 찾기에 나섰으나 상온·상압에서 초전도 현상을 보이는 물질을 찾는 건 쉽지 않았습니다.
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1986년 새 초전도체 발견…영하 283도서 초전도 현상
그러던 1986년 독일의 물리학자 요하네스 게오르크 베드노르츠와 스위스 물리학자 카를 알렉산더 뮐러는 새로운 초전도체를 발견했습니다.
영하 238도에서 란타넘-바륨-구리 산화물이 초전도 현상을 보인다는 것을 확인한 겁니다.
1911년보다 진전은 있었으나 이 역시 극저온 환경에서만 가능해 다양한 분야에 접목하기는 한계가 있었습니다.
1987년 뮐러와 베드노츠는 새로운 초전도체 물질을 찾은 공로로 노벨 물리학상을 받았습니다.
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2015년 황화수소 고압 압축...영하 70도서 초전도 현상
2015년 독일 막스플랑크 화학 연구소의 물리학자 미하일 에레메츠가 대기압보다 150만배 강한 압력으로 황화수소를 압축한 결과 영하 70도에서 초전도 현상이 나타나는 것을 확인했습니다.
이후 미하일 에레메츠 연구진과 다른 물리학자들은 수소와 란타넘을 함유한 화합물인 수소화란타넘을 만들어 초전도 전환 온도를 영하 23도까지 높였습니다.
영하 200도대에서 초전도 현상을 보이는 물질들과 비교했을 때 획기적인 발전이었습니다.
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2020년 상온 초전도체 등장?…논란 끝에 미국 연구팀 논문 철회
2020년에는 상온 초전도체가 등장했다는 소식이 나왔습니다.
미국 로체스터대 랭거 디아스 교수 연구팀이 학술지 '네이처'에 대기압 100만 배의 압력에서 상온 초전도체를 개발했다고 발표한 겁니다.
논문에서 연구팀은 수소와 탄소, 황을 이용해 개발한 물질이 영상 15도에서 초전도 현상이 나타났다고 주장했습니다.
그동안 여러 초전도체가 발견됐지만 우리가 보통 겪는 온도보다 훨씬 더 추운 환경에서 초전도 현상을 보여 왔기에 상온 초전도체 발견 소식은 크게 주목받았습니다.
하지만 이 논문은 다른 과학자들이 의문을 제기하며 논란에 휩싸였습니다. 결국 재현이 불가능하다는 이유로 철회됐습니다.
그러던 지난달 22일 "세계 최초로 상온·상압에서 작동하는 초전도체(LK-99)를 개발하는 데 성공했다"는 우리나라 논문이 나온 겁니다.
상온·상압 초전도체는 100년 이상 과학계 난제였던 만큼 이번 논문은 외신에서도 주목받고 있습니다.
일단 한국초전도저온공학회는 "논문공개 사이트에 공개된 내용과 영상으로 볼 때 해당 물질이 상온 초전도체라고 보기는 어렵다"는 입장입니다.
다만 "과학적으로 검증되어야 하므로 검증위원회를 설치해 이론적 검토와 실험을 진행하기로 했다"며 "퀸텀에너지 측에서 자료를 제공한다면 연구 기관에서 재측정할 예정"이라고 덧붙였습니다.