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유난히 무더운 여름 잘 보내고 계신가요?

이번 포스팅에서는 최근 화제가 되고 있는 초전도체에 대해 알아보려고 합니다.

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I. 한국 초전도체 발명?

초전도체는 전기 저항이 0이 되는 물질로, 에너지 손실 없이 전기를 전달하거나 자기 부상 효과를 이용할 수 있는 꿈의 물질입니다. 그러나 현재까지는 극저온이나 초고압과 같은 특수한 환경에서만 초전도 현상을 관찰할 수 있었습니다. 그래서 상온과 상압에서도 작동하는 초전도체를 개발하는 것이 과학계의 오랜 숙원 과제였습니다.

최근 한국의 퀀텀에너지연구소 연구진이 이런 상온 초전도체를 발견했다고 주장하면서 세계적인 화제가 되고 있습니다. 연구진은 라나카이트와 인화구리를 혼합하여 만든 'LK-99’라는 물질이 30℃ 상온에서도 전기 저항이 0인 초전도체 성질을 보인다고 밝혔습니다. 또한 이 물질은 1기압에서 126℃까지 초전도 현상을 유지한다고 주장했습니다.

이 발견이 사실이라면, 에너지 이용, 양자 컴퓨터, 자기부상열차 등 다양한 분야에 혁명적인 변화를 가져올 수 있습니다. 일부에서는 노벨물리학상 감이라는 이야기도 나오고 있습니다. 그러나 이 연구는 아직 다른 과학자들의 검증을 거치지 않은 상태로, 사전 출판논문 온라인 공유집 '아카이브’에 올라온 것일 뿐입니다. 따라서 이 연구의 진위 여부는 아직 확실하지 않습니다.

실제로 많은 과학자들이 이 연구에 대해 의문을 제기하고 있습니다. 예를 들어, 미국 국립아르곤연구소의 마이클 노먼 박사는 연구진이 사용한 재료의 세 가지 문제점을 지적했습니다. 또한 오스트레일리아 퀸슬랜드공대 마부베 샤바지 선임연구원은 "그럴듯한 이론을 제시했지만 명확한 실험적 증거는 내놓지는 않았다"며 "논문에 제시된 데이터가 결정적이지는 않은 것으로 보인다"고 지적했습니다. 연구진이 공개한 비디오에서도 자기 부상 능력이 완전히 구현되지 않은 것으로 보여졌습니다.

현재 한국초전도저온학회는 검증위원회를 발족하고 LK-99에 대한 검증 작업에 나섰습니다. 세계 각국에서도 동일하게 진행되고 있습니다. 일부에서는 LK-99 분석 결과 초전도체가 아니라는 잠정 결론까지 나오고 있어, 국내 연구진의 이번 성과가 과학계 새로운 역사가 될지, 아니면 단순한 연구 오류결과에 따른 해프닝으로 끝날 지에 전세계 학계의 관심이 쏠리고 있습니다.

II. LK-99가 초전도체인지 어떻게 알까? 검증 방법

LK-99가 초전도체인지 아닌지 알 수 있는 방법은 여러 가지가 있습니다. 가장 간단한 방법은 전기 저항을 측정하는 것입니다. 초전도체는 전기 저항이 0이 되는 물질이므로, LK-99가 전기 저항이 0인지 아닌지를 확인하면 됩니다. 이를 위해서는 LK-99를 전극에 연결하고 전압을 가하면서 전류를 측정하는 장비가 필요합니다.

또 다른 방법은 자기 부상 효과를 이용하는 것입니다. 초전도체는 자기장을 밀어내는 반자성 특성을 가지므로, 자석 위에 놓으면 공중에 떠 있게 됩니다. 이를 마이스너 효과라고 합니다. LK-99가 마이스너 효과를 보이는지 확인하려면, 강력한 자석과 액체 질소 등의 냉각 장치가 필요합니다.

하지만 이러한 방법들은 모두 실험실에서만 가능한 것들입니다. 일반인들이 LK-99가 초전도체인지 아닌지 알 수 있는 방법은 없습니다. LK-99에 대한 연구가 아직 검증되지 않았으므로, 신뢰할 수 있는 정보를 얻으려면 과학자들의 검증 결과를 기다려야 합니다.

III. 다른 물질도 초전도체가 될 수 있을까?

결론부터 말하자면 다른 물질도 초전도체가 될 수 있습니다. 초전도 현상은 다양한 종류의 물질에서 나타나는데, 주석이나 알루미늄과 같이 한 가지 원소로 된 물질에서도 일어나고, 다양한 금속 합금이나 도핑된 세라믹 물질에서도 나타납니다. 그러나 모든 물질이 초전도체가 되는 것은 아니며, 초전도체가 되는 물질은 각각 고유한 임계 온도를 갖습니다. 임계 온도는 초전도 현상이 나타나기 위해 필요한 최저 온도를 말합니다. 임계 온도가 높을수록 실용적인 초전도체로 활용할 수 있습니다. 현재까지 발견된 초전도체 중에서 가장 임계 온도가 높은 것은 섭씨 영하 140도 정도입니다. 과학자들은 임계 온도를 상승시키기 위해 새로운 물질을 계속해서 연구하고 있습니다.

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