상온 초전도체 LK-99 퀀텀에너지연구소 꿈의 물질 개발

 

안녕하세요.

여러분 초전도체라고 알고 계신가요?

최근 '꿈의 물질'이라고도 불리는 상온 초전도체 LK-99를 대한민국의 퀀텀에너지연구소라는 국내 기업이 개발했다고 발표하면서 전 세계의 이목이 쏠리고 뜨거운 관심을 받고 있습니다.

 

만일 개발여부가 사실이라면 세상을 뒤집을만한 물질을 개발한 것이어서 학계의 논쟁도 뜨거운 상황입니다.

개인적으로 대한민국의 기업이 개발한 것이 사실이길 바라며 이 기술로 반도체 강국을 이어 전 세계를 다시 한번 휘어잡을 수 있는 주도권을 가질 수 있었으면 좋겠습니다.

과연 상온 초전도체 LK-99가 무엇이기에 이렇게 세상의 관심을 받는 것인지 한번 알아보도록 하겠습니다.

 

 

 

 상온 초전도체란 무엇인가요? 퀀텀에너지연구소 개발 LK-99

 

초전도체는 전기가 매우 잘 통하는 물질입니다.

전기가 잘 통하기때문에 전기적 저항이 제로(0)에 가까운 상태이므로 전력을 송전할 때 손실을 줄일 수 있습니다.

초고속 자기 부상열차를 만들기 위해 꼭 필요한 물질이죠.

 

초전도체는 자석이 만드는 자기장을 물체 밖으로 밀어내는 마이스너 효과라는 성질을 가지고 있는데 밀어내는 힘으로 자석 위에 떠 있을 수 있습니다.

• *마이스너 효과란 : 독일의 물리학자 마이스너와 오센펠트에 의해 1933년 발견되어 이름이 붙여졌습니다. 마이스너 효과는 초전도체가 자기장을 밀어내는 효과를 말합니다.

 

자기장을 밀어내는 마이스너 효과

 

 

이 초전도체를 시각적으로 구현한 것이 많이들 보셨듯이 초전도체위에 자석을 공중부양시킨 것입니다.

액체질소로 냉각된 초전도체 위에 작은 영구 자석을 놓으면 위에서 본 마이스너 효과로 인해 자석이 밀리는 힘을 받게 됩니다.

이 밀리는 힘에 의해 자석의 무게를 상쇄시켜 자석을 공중에 뜨게 만들 수 있습니다.

떠오르는 성질을 이용하여 차세대 교통수단인 초고속 자기 부상열차를 개발하기 위해 많은 연구를 하고 있죠.

 

• 영구자석 : 자석물질에 외부에서 강한 자기장을 가하여 자기화가 한 방향이 되도록 만들어 오랫동안 없어지지 않는 자석. 길고 오래 지속되는 자석
• 우리가 흔히 말하는 자석은 영구 자석을 뜻합니다. 영구자석은 항상 자석의 성질을 가지고 있으며 극의 위치가 바뀌지 않죠.

 

마이스너 효과 실험 사진

 

 

 

상온 초전도체가 그렇게 대단한 기술인가요?

 

노벨상 보증수표

문제는 지금까지 상온에서 작동하는 초전도체가 아직까지 없었다는 점입니다.

영하 200도의 극저온 환경이나 초고압 환경에서만 가능했습니다.

그래서 위에 실험에서도 액체질소를 이용하여 온도를 극저온으로 낮추어 진행한 것이죠.

고온 초전도체는 이미 개발되었습니다만 대부분 고온 초전도체는 제조가 어려워 상용화가 안되었습니다.

그래서 이번 연구가 성공한 것이 사실이라면 세계에서 최초로 개발이 된 것입니다.

 

 

초전도체는 현대 재료과학과 응용물리학의 성배로 꼽힐 뿐 아니라 개발에 성공하는 즉시 노벨상 수상은 따놓은 당상입니다.

핵융합, 양자컴퓨터, MRI, 가속기 등 최신 연구장치에도 초전도체가 핵심으로 쓰이기 때문에 인류의 에너지 고민을 덜어줄 신기술로 꼽힙니다.

 

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이번에 퀀텀에너지연구소에서 구리와 납을 이용해 새로운 형태의 분자구조를 가진 초전도체를 만들었다고 밝혔습니다.

이석배 퀀텀에너지연구소 대표와 오근호 한양대 명예교수가 이끄는 연구진은 논문 사전공개 사이트 아카이브(arXiv)에 섭씨 30도의 상온상압에서 초전도성을 갖는 납 기반 물질을 세계 최초로 만들었다고 발표한 것이죠.

업계에서는 워낙 새로운 방식인 데다가 상온에서 작동한다는 점에서 충격적으로 시대를 앞서간 성과라 해외학계에서도 회의적인 시각이 많습니다.

쉽게 믿을 수 없는 결과물이라는 거죠.

퀀텀에너지연구소 측은 현재 샘플을 가지고 있다면서 학계의 검증을 받고 언론에도 곧 공개할 예정이라고 합니다.

 

출처: SBS뉴스

 

 

세계적인 관심을 한 몸에 받고 있는 퀀텀에너지연구소의 LK-99 상온 초전도체를 구현해 보기 위해 전 세계 연구자들이 매달리고 있습니다.

이 가운데 미국 국립연구소가 이론적으로 가능성이 있다고 확인한데 이어 중국 연구진은 실험실에서 재현하는 데 성공했다고 발표를 했습니다.

바로 중국 화중과학기술대학교의 창하이신 교수의 연구진이 LK-99 결정 합성에 성공해 마이스너 효과를 검증하는 데 성공했다고 주장했습니다.

다만, 연구팀은 현재 반자성 현상만 재현하는 데 성공했으며 전기저항이 0 인지에 대해서는 추가 실험이 필요하다고 합니다.

 

 

초전도체 관련주 들썩

상온 초전도체를 국낸 연구진이 개발했다고 발표하면서 초전도체 관련주가 일제히 강세입니다.

서남, 덕성, 신성델타테크, 모비스, 고려제강, 대창, 원익피앤이, 서원, 티플랙스, 국인신동 등이 초전도체라는 공통점을 가지고 일제히 오르고 있습니다.

 

 

초전도체는 특정 온도 이하에서 모든 전기 저항을 상실하는 물질로 초고속 컴퓨터, 자기 부상 열차, 에너지 손실 없는 전력선 개발 등에 활용되기 때문에 아마 지속적인 관련분야의 기업들이 주목을 받지 않을까 싶습니다.

하지만 항상 테마주들은 조심하셔야 합니다.

초전도체에 대한 과도한 기대감으로 인해 주식시장에서 투자과열에 휩쓸리지 마시고 신중한 투자가 필요한 시기입니다.

 

 

 

저온 초전도체, 고온 초전도체, 상온 초전도체

 

저온 초전도체는 1911년 처음 발견되었습니다.

영하 269도가량에서 초전도성을 나타내었죠. 액체 헬륨을 이용하면 이 온도를 만들 수 있습니다.

반면 고온 초전도체는 영하 230~250도의 액체 수소나 액체 질소를 사용해 초전도성을 나타낼 수 있습니다.

상온 초전도체는 약 25도의 온도에서도 초전도성을 나타냅니다.

 

이렇든 초전도체의 임계 온도가 중요한 이유는 저온을 유지하는데 필요한 막대한 비용과 거대한 설비 때문입니다.

초전도체는 다양한 산업에서 사용될 수 있는데 온도가 높아질수록 더 적은 비용과 작은 설비가 들어가서 상용화가 쉽게 될 수 있죠.

 

한 예로 구리 전선을 사용하면 발전소에서 만들어진 전기의 4% 정도가 저항 때문에 고스란히 사라진다고 합니다.

이로 인한 손실액은 국내 기준으로 약 1조 5,000억 원 규모입니다.

그래서 현재 초전도 케이블 시장은 계속 연구 개발이 진행되고 성장하고 있습니다.

이번 상온 초전도체 개발이 성공적이라면 초전도 케이블 시장의 판도가 바뀔 수 있습니다.

 

 

오늘은 상온 초전도체 개발 이슈에 대해 알아보았습니다.

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좋은 하루 보내세요.

감사합니다.

 

 

 

 

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