초전도체 때문에 물리학계가 시끌??
고려대 내 벤처기업인 퀀텀 에너지 연구소에서 인류 역사상 최초로 상온,상압에서 초전도 현상을 이루어 냈다는 연구 결과를 발표하였다. 이로 인하여 관련 전공 석,박사들 사이에서 많은 논쟁이 벌어지고 있으며 국내는 물론 해외에서도 논쟁중이다.
초전도체란?
퀀텀 에너지 연구소 연구진들은 이석배 대표와 오근호 한양대 명예교수가 이끌고 있는 팀으로, 지난 22일 연구결과를 아카이브에 공개 하였는데, 상온 약 30도에서 전기저항이 사라지는 초전도성 물질을 찾았다고 발표하여 화재이다.
초전도체는 저항이 0이며, 그로 인하여 초전도체를 통해서 전력을 전달하게 되면 전력 손실이 극도로 적어지게 된다. 저항이 0이다보니 전기가 전달될때 전력손실이 적어지고 속도도 매우 빨라지게 된다. 초전도체 기술이 상용화 되기만 한다면 손실이 거의 없는 초고효율 전력망과 아주작은 양자컴퓨터를 실현할 수 있게된다. 전 세계적으로 많은 과학자들이 초전도체 개발에 뛰어들었지만 상온 초전도체를 구현했다고 평가받는 사례는 없다.
퀀텀 에너지 연구소 연구진들의 연구가 만약 사실로 인정된다면 세게 과학계를 뒤집어 놓을만한 연구인것이다. 하지만 연구 성과를 정식 학술지가 아니라 논문 사전공개 사이트에 올린 것은 약간에 의구심이 들고 있는 부분이며, 이정도로 중요한 연구 결과이면 엄중한 검증을 거치는게 맞지만 아직까지는 이런 과정을 뚜렷하게 밝히지는 않고 있다.
이번에 발표한 초전도성 물질은, 인산구리를 925도의 온도에서 10시간동안 가열하여 얻은 물질을 산화납과 황산화납을 섞어 725도에 24시간동안 반응 시켜서, 그 결과를 기반으로 아파타이트라는 구조가 만들어졌다. 이 아파타이트 구조는 육각 기둥의 모양이며 이 모양이 반복된 형태이다.
퀀텁 에너지 연구소 연구진들은 여기서 나아가 30ㄷ의 상온에서도 납-아파타이트 구조의 초전도성이 나타났다고 주장하고 있으며 자기장과 열용량을 바탕으로 초전도성이 유지되는 임계온도를 측정하여 그 온도가 127도에 다다른다고 분석하였으며, '미세하게 왜곡된 구조가 상온과 상압에서 초전도성을 유지하는것이 가장 중요한 요소'라고 하였고, 이때 만들어진 초전도성 물질을 LK-99라고 한다. 이번에 2개의 논문을 발표하였는데 이 중 하나는 전 한국전자통신연구원 책임연구원 출신인 김현탁 미국 버지니아 윌리엄 앤메리대 교수도 참여 하였다.
하지만 논문을 자세하게 살표본 국내외 전문가들은 많은 의구심을 가졌으며, 그중에 수재너 스펠러 영국옥스퍼드대 재료과학과 교수는 '초전도성을 입증하기 위해서는 여러 측정값을 확인해야 하지만, 이번 연구에서는 설득령이 떨어진다고 하였으며, 특히 자기장과 열용량 수치는 입증하깆 않았다' 고 하였으며, 강병원 충북대 물리학과 교수도 ' 초전도체 분야에서 연구 진위성에 대한 논란이 있었던만큼 다른 연구자가 실험 결과를 재연하기 전까지는 결론을 내기기 어려우며, 초전도성을 나타내는 압력을 나췄다는 연구결과들이 나오고 있는데 그마저도 입증이 안되고 있는 상황이라고 말했다.
한편 퀀텀 에너지 연구소 연구진들은 충분한 데이터를 통하여 검증을 받겠다는 입장이며, 이석배 대표는 지난 27일 조선비즈와 만나 " 2020년 처음 연구결과를 네이처에 제출하였지만 다이어스 교수 사태 때문에 네이처가 논문 게재를 부담스러워 하였으며, 다른 전문 학술지에 먼저 게재할것을 요구했다'며 그래서 국내 학술지에 먼저 올려서 국내 전문가의 검증을 받고 사전공개 사이트인 아카이브에 올린것이라고 말하였다. 이석배 대표는 지난 23일 국제 학술지인 ALP머터리얼즈 에도 논푼을 제출 하였으며, 세계적인 물리학 저널에 인정을 받겠다고 하였다.
초전도체는 어디에 사용되나?
만약 초전도체를 사용할수 있다고 하면 핵융합 발전으로 발생하는 고온 플라즈마를 가둬둘수 있는 '토카막'이라는 자기장 발생장치에 사용할수 있으면 현재 사용하고 있는 극저온 초전도체는 운용도 어려우며, 유지비용도 많이 들어 '상온 초전도체'가 진짜라고 현재 운동이 어려운것도 해결되고 경제성 문제도 동시에 해결된다.
초전도체는 저항이 없기때문에 발열도 없어진다. 현재 흔하게 사용 하고 있는 전자제품이나 전기 사용시 나오는 열을 해결하기 위해 열을 내려줄 쿨링 장치가 필요한데 초전도체를 사용하게 되면 발열이 없어지기때문에 쿨링장치가 필요없어지며, 발열이 없어지면 그만큼 제품의 수명도 증가하게 된다.
그래서 현재 상온 초전도체의 연구가 세게적으로 주목받고 있으며 노벨 물리학상까지 받는다는 말까지 나오고 있다.
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