8일 초전도체 관련주가 일제히 급락을 했다
미국 매릴랜드대 응집물질이론센터가 LK-99는 초전도체가 아니라고 밝힌 결과인데 코스피 시장에선 덕성(-29.41%), 서원(-24.02%), LS전선아시아(-12.61%)등이 코스닥시장에서도 서남(-25.63%), 모비스(-25.63%)등이 급락했다
(참고) LK-99 : 대한민국의 과학자인 이석배와 김지훈 등이 arXiv를 통해 발표한 상온·상압 초전도체로· 주장되고 있는 물질. 'LK-99'라는 명칭은 제1발명자 이(Lee)석배와 제2발명자 김(Kim)지훈의 성에서, '99'는 이들이 연구를 시작한 '1999년'에서 각각 따온 것이라고 한다.
초 전도체가 뭐죠?
초전도체[ superconductor ]는 매우 낮은 온도에서 특별한 특성을 나타내는 물질을 말한다.
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 발견되었다.
일반적으로 구리나 은과 같은 금속성 도체(metallic conductor)의 전기 저항은 온도가 낮아짐에 따라 점차 감소한다. 그러나 초전도체의 경우에는 Tc 이하로 냉각되면 갑자기 저항이 0인 완전 도체(perfect conductor)가 되고 한 번 발생한 전류는 에너지 손실 없이 무한히 흐르며 특징적으로 외부의 자기장(magnetic field)을 배척하는 마이스너 효과(Meissner effect)가 나타난다.
초전도 현상은 양자 역학과의 연관성을 가지며 임계 온도 이하에서는 전자들이 잘 정렬되어 자유로운 전기 전류의 흐름이 방해받지 않지만 높은 온도에서는 이런 정렬이 해제되며 전기 저항이 다시 나타나는 현상을 말한다
초전도체의 응용
초전도체는 여러 분야에 응용될 수 있는데, 예를 들어 강력한 초전도 자석은 의료 진단에 널리 이용하고 있는 자기 공명 영상(MRI) 장치나 초전도 양자 간섭 장비(SQUID)의 필수 부품이다. 또한 현재 운행 중인 고속 자기 부상 열차를 만드는 데에도 이용된다. 초전도체는 고속 입자 가속기에서 전하 입자의 경로를 휘게 만드는 자석 제조에도 이용된다. 그러나 이러한 응용은 액체 헬륨으로 4.2K까지 냉각된 통상적 초전도체(Tc ≤ 20K)를 이용하는데, 액체 헬륨은 정교한 극저온 장치가 필요한 값비싼 물질이다.
그런데 새로운 고온 초전도체의 Tc 값이 우유보다 싸고 풍부한 액체 질소 냉매의 끓는점 이상에 있기 때문에 고무적이고, 훨씬 더 높은 Tc 값을 갖는 물질에 대한 연구도 계속되고 있다. 장거리 전력 수송과 같은 것에 이용하려면 실온에서 초전도성을 보이는 물질이 필요한데, 현재 알려진 고온 초전도체들은 녹는점이 높고 부서지기 쉬운 분말이므로, 전기 장치에 필요한 도선과 코일로 제조하기가 쉽지 않다. 그런데도 고온 초전도체의 공업적 응용이 시도되고 있다. 초전도성 박막은 휴대전화 기지국의 마이크로파 필터로 이용되고 있고, 또한 현재 길이 1km 정도의 초전도성 도선은 상업적으로 이용할 수 있다.
결론
한국의 초전도체 열풍은 지난달 22일 이석배 퀀텀에너지연구소 대표와 오근호 한양대 명예교수가 이끄는 연구진은 논문 사전 공개 사이트 아카이브를 통해 상온 초전도체 LK-99를 만드는 데 성공했다고 밝히면서 시작됐다. 영하 180도 이하에서 생성되는 초전도체는 실용화에 한계가 있는데 이를 30도 상온에서 구현할 수 있다고 한 것이다.
초전도체를 상온에서 구현하면 전력을 이용하는 모든 설비의 성능을 높일 수 있을 뿐 아니라 자기 부상열차,자기 공명영상장치(MRI), 핵융합로 등 활용도가 무궁무진할 것으로 초전도체의 활용도는 다양한 분야에서 발견되며, 그 특별한 전기적 특성 때문에 많은 혁신적인 응용이 가능하다. LK-99가 초전도체가 아니라는 발표에 초전도체 전체의 주가가 급락을 했지만 이처럼 초전도체의 미래 전망은 기술 발전과 응용 분야의 확대에 따라 계속 변화할 수 있을 것이며 새로운 연구와 기술 혁신이 계속 이루어짐에 따라 초전도체가 더 다양한 분야에서 혁신적인 역할을 하게 될 것으로 예상된다.