초전도체란? 대한민국 LK-99 초전도체의 미래

 

 

초전도체란?

초전도체는 일정 온도 이하에서 전기 전도도가 굉장히 높아지는 물질을 말합니다. 초전도체 현상은 매우 낮은 온도에서 수전해성이 유지되면서 작동하는 고용량 전력 소모를 줄일 수 있기 때문에 기술 및 산업 분야에서 중요한 역할을 합니다. 이 글에서는 초전도체 현상과 대한민국에서 발표한 LK-99 초전도체에 대해 전문적으로 설명하겠습니다.

 

 

 

1. 초전도체의 개념 및 역사

초전도체는 1911년 네덜란드의 헬륨 론트겐(Heike Kamerlingh Onnes)이 정지 액체 수소를 이용해 최초로 발견했습니다. 그러나 초전도체가 정확히 어떤 메커니즘으로 동작하는지는 극히 제한된 이해하고 있습니다.

 

 

 

2. 초전도체 물질의 특성

초전도체 물질의 특성은 매우 낮은 온도에서 전기 전도도가 급격하게 증가한다는 점입니다. 이는 축적된 전자들이 전기 저항 없이 흐를 수 있기 때문에 일어납니다. 이러한 현상을 초전도체 현상이라고 합니다.

 

 

3. 최근 한국에서 발표한 LK-99 초전도체에 대한 전세계적인 관심

최근 대한민국의 포항공과대학교(POSTECH)에서는 삼성이 주도하는 LK-99 초전도체에 대해 논문을 발표하여 전 세계적인 관심을 받으며 기존의 초전도체들은 물론 반도체, 에너지 및 의료 분야 등 다양한 분야에서 적용 가능성이 높다는 평가를 받았습니다.

 

 

4. LK-99 초전도체의 특징 및 장단점

LK-99 초전도체는 예를 들어 정상 온도에서 10Ω ~ 20Ω의 전기저항을 가지는 조석모양의 꽃부케 모양을 띠고 있습니다. 또한, 자석의 영향에 따라 저항값이 급격하게 변하는 것이 특징입니다. 기존 초전도체와 비교하여 저온에서 사용하기 위해 액체 수소나 희소 기체의 사용이 필요하지 않기 때문에 소비자적 관점에서는 경제적이라는 장점이 있습니다. 단점으로는 이전에 발견 된 초전도체들에 비해 전기저항은 여전히 높은편이며, 제조방법도 기존의 초전도체에 비해 비교적 어려운 것으로 알려져 있습니다.

 

 

5. LK-99 초전도체 관련 연구의 시사점

LK-99 초전도체는 이전에 발견 된 초전도체들과는 다른 타입의 초전도체로, 새로운 연구를 이끌어내는 발견입니다. LK-99 초전도체의 개발은 초전도체 기술 발전에 매우 중요한 기여를 할 수 있을 것으로 기대됩니다. 또한, 미래에 사용 가능한 고온 초전도체의 개발 방향을 제시하면서, 새로운 초전도체 개발에 대한 방향을 제시할 것으로 볼 수 있습니다.

 

 

6. LK-99 초전도체의 검증

네이처는 2021년 8월 말에 발표된 LK-99가 초전도체가 아니라고 보도하였습니다. 이는 LK-99가 NeFeAs와 같은 다른 초전도체와 다른 새로운 물질로 분류될 수 있음을 의미합니다. 이러한 결론은, LK-99의 전기 저항과 자기장 체감각에 대한 연구 결과, 그리고 LK-99 표본에서 탐지된 금속 성분의 비율과 NeFeAs와의 비교 결과에 기초합니다. 이러한 결과에 따르면, LK-99는 NeFeAs와 구조적으로 유사하지만 전기적으로는 다른 물질로 분류되어야 한다는 것입니다. 따라서, 이는 각 연구 결과에 따라 LK-99가 초전도체인지 여부에 대해 다른 지적을 받을 수 있음을 보여줍니다. 이러한 결과는 과학적 논문이 지속적으로 검토 및 수정되는 방법과 같이 과학 연구에서 일반적인 것입니다. 이러한 검토 및 검증 과정은 지식을 향상시키고 기술 발전에 도움이 되는 중요한 역할을 합니다.

 

 

 

맺음말

이러한 초전도체 기술은 나아가 새로운 발견과 연구를 통해 폭넓은 응용 가능성을 가질 수 있으며, 이를 통해 산업 분야의 혁신과 발전에 이바지할 수 있습니다.