국내 연구진이 약 30도의 상온에서 전기 저항이 사라지는 초전도(超傳導)성 물질을 찾았다는 연구 결과를 논문 사전공개 사이트 ‘아카이브’에 공개해 화제입니다. 상온 초전도체 기술은 상용화만 되면 전기 손실이 없는 초고효율 전력망과 손바닥만 한 양자 컴퓨터를 실현할 ‘꿈의 물질’로 평가받고 있는데요. 전 세계의 수많은 연구자들이 개발에 뛰어들었지만 상온 초전도체를 제대로 구현했다고 평가받는 사례는 현재까지 없습니다. 그리고 해당 논문에서 근거로 하는 이론이 주류 학계의 이론에 들어맞지 않아서 현재 논란이 되고 있다고 하네요. 상온 초전도체 세계 최초 개발한 연구진과 초전도체 활용 사례에 대해 살펴볼게요.
상온 초전도체 세계 최초 개발한 한국
국내 연구진이 약 30도의 상온에서 전기 저항이 사라지는 초전도(超傳導)성 물질을 찾았다는 연구 결과가 사실로 인정되면 세계 과학계를 깜짝 놀라게 할 만한 연구 성과로 기록될 거 같습니다.
이들 연구진의 주장이 사실이라면 과학기술의 일대 혁신을 가져올 수 있는 발견에 해당하는데요. 초전도 현상은 그동안 극저온이나 고압의 극한 환경에서만 발견됐습니다. 초전도 현상은 1911년 절대온도 0도에 가까운 영하 270도의 저온 환경에서 처음 관찰됐습니다.
◎ 물리학계 논문 의구심 논란 이유
상온 초전도 현상을 세계 최초로 구현했다고 주장하고 있지만, 논문에서 근거로 하는 이론이 주류 학계의 이론에 들어맞지 않아서 논란이 되고 있습니다. 또한 아카이브에 올라온 논문은 동료 평가가 되지 않았고, 특정 학술지에 발표된 것도 아니기 때문인데요. 아카이브는 누구나 쉽게 게재할 수 있는 구조입니다.
초전도체
초전도 전이 온도(superconducting transition temperature, Tc)라고 하는 특정 온도 이하에서 모든 전기 저항을 상실하는 물질을 초전도체(superconductor)라고 하며, 이 현상은 1911년에 네덜란드의 물리학자 오너스(H. K. Onnes)에 의해서 처음으로 발견되었습니다. 초전도체는 전기 저항이 0이 됩니다. 즉, 강한 전류가 흐릅니다. 그리고 저항이 없기에, 열도 발생하지 않습니다. 또한 초전도체는 마이스너 효과가 있는데, 자석 위에 초전도체를 놓으면, 이 초전도체가 공중에 뜹니다.
초전도체 활용 사례
◎ 초전도 케이블
발전소에서 송전선을 타고, 전력을 공급하게 됩니다. 이때 이 송전선은 손실 전력이 발생하게 됩니다.
그러나 초전도체로 송전선을 만들면, 손실 전력이 없어지게 됩니다.
◎ MRI
초전도체는 MRI에 응용 합니다.
이는 사람에 강한 자기장을 씌어주게 됩니다.
그럼 사람 몸에 있는 원자핵들이 반응을 하게 되어, 에너지를 방출을 하는데, 이를 통해 우리 몸의 이상을 확인합니다.
이 MRI는 강한 자기장을 만들어 줘야 하는데, 이는 초전도체를 통해 만들어집니다.
◎ 자기부상 열차
초전도체는 마이스너 효과가 있는데, 자석 위에 초전도체를 놓으면 이 초전도체가 공중에 뜨게 됩니다.
이건 초전도체가 외부 자기장을 밀어내기에 가능한 일이며, 자석의 극과는 상관이 없습니다.
이런 현상이 자기 부상 열차의 원리라고 보시면 됩니다.
이번 연구 논문이 사실이 되고, 초전도 현상이 유지된다면 세상 에너지는 부족한 게 아니라 이제는 남아돌수도 있겠다. 이런 생각이 드네요~
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