전기 저항 없는 꿈의 물질 상온 초전도체 LK-99...진위 놓고 논란
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전기 저항 없는 꿈의 물질 상온 초전도체 LK-99...진위 놓고 논란
  • 취재기자 이창현
  • 승인 2023.08.18 18:15
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–243℃~-143℃에서 유지되는 초전도체, MRI 등 극히 제한적으로 사용
국제 학술지 네이처 LK-99 초전도체 아니라고 발표, LK-99 관련주 급락

지난달 국내 기업인 ‘퀸텀에너지연구소’가 상온에서 동작하는 초전도체를 개발했다고 주장해 전 세계적으로 큰 관심을 끌고 있다. 상온 초전도체 물질을 발견했다는 이슈로 과학계는 물론 주식 시장까지 뜨겁게 반응하고 있다. 

지난 7월 22일 퀸텀에너지연구소는 논문을 통해 꿈의 물질로 불리던 상온·상압 초전도체 물질을 발견했다고 발표했다. 즉, 상온에서도 초전도 현상을 유지할 수 있는 물질을 발견했다고 발표한 것이다. 이 상온 초전도체 물질을 LK-99라 명명했다.

초전도체는 초전도 현상과 마이스너 효과가 일어나는 물질을 말한다. 전기를 전달하는 물체인 전도체는 전기의 흐름을 방해하는 저항이 존재하며 이 저항을 열에너지로 바꾼다. 즉 전기 저항은 열이 발생하고 에너지 효율을 감소시킨다. 하지만 초전도체는 전기 저항이 0인 것을 의미한다. 그렇기에 초전도 현상은 아주 낮은 온도 혹은 엄청나게 높은 압력이 필요하다. 최초의 초전도체는 –269℃에서 수은이 전기 저항이 극도로 낮아지는 현상의 발견된 것이다. 이후 발견된 고온 초전도체는 –243℃~-143℃에서 초전도 현상이 발생했다.

초전도체의 또 다른 특징이 마이스너 효과이다. 마이스너 효과는 초전도체가 자기장을 밀어내는 효과를 의미한다. 자석 위에 초전도체를 올려놓으면 자기장의 초전도체 내부로 들어오지 못하게 만들어 중력을 거스르는 듯 공중에 부유하는 현상이다. 영화에 등장하는 ‘호버보드’나 자기부상열차를 생각하면 이해하기 쉽다.

LK-99가 큰 관심을 끄는 이유는 상온·상압에서 초전도 현상을 유지할 수 있기 때문이다. 현재까지 초전도체 기술을 고온 초전도체라고 하지만 –243℃~-143℃라는 온도가 계속해서 유지되어야 하므로 일상에서는 볼 수 없다. 그렇기에 초전도체는 냉각 장치 같은 막대한 금액의 유지비와 설비가 필요하기 때문에 MRI같이 극히 제한적으로 사용되고 있다. 그렇지만 LK-99가 말처럼 상온·상압에서 초전도 현상을 유지한다면 기존 초전도체에 들어가는 설비와 비용이 줄어들고 컴퓨터, 배터리, 전기를 이용하는 기술이 엄청나게 발전한다.

현재 상온 초전도체 LK-99의 진위여부를 두고 과학계에서 엄청난 논란이 일어나고 있다. 국제학술지 네이처는 16일(현지 시각) 상온·상압 초전도체라고 발표한 LK-99가 초전도체가 아니라고 발표했다. 또한 LK-99가 초전도체와 유사한 동작을 하는 이유를 알아냈다고 발표했다. 네이처에 따르면 독일 연구팀의 연구결과 불순물이 없는 LK-99는 전기저항이 없는 초전도체가 아니라 수백만 옴의 저항을 가진 절연체라고 발표하며 국내 연구팀이 개발한 LK-99가 불순물 때문에 초전도체의 일부 특성을 나타냈다고 밝혔다. 이 발표로 인해 한 달가량 급등과 급락을 반복한 초전도체 관련주가 대부분 급락했다.

마이스너 효과로 부유하는 초전도체, 꿈의 물질로 불린다(사진: 위키미디어 공용 무료 이미지).
마이스너 효과로 부유하는 초전도체, 꿈의 물질로 불린다(사진: 위키백과 홈페이지 캡처).

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