요즘 주식시장의 핫 키워드는 LK-99 그리고 초전도체가 아닐까 합니다.
오늘은 초전도체가 무엇인지 그리고 초전도체 특징과 어떤 분야에 활용이 되는지 알아보겠습니다.
초전도체 국내에서 개발?
초전도체란?
초전도체(Superconductor)란 1911년 네덜란드 물리학자 오너스에 의해 발견되었으며 특정 온도 아래에서 전기 저항이 0이 되어 사라지는 물질입니다.
최근 퀸텀에너지연구소라는 국내 연구소가 발명한 상온상압 초전도체 LK-99에 대하여 많은 관심을 받고 있습니다.
그동안 초전도체는 초저온과 초고압의 조건에서 만들 수 있었지만, 이번에 국내 연구소에서 상온과 상압에서의 초전도체를 만들었다고 알려졌는데요.
하지만 미국의 한 대학 연구소에서 초전도성이 발견되지 않는다는 발표와 함께 여러 연구소에서 진위를 가리고 있습니다.
초전도체 특징
전기 저항 0 (제로)
전기 저항은 전자와 물체를 구성하는 원자가 충돌해서 서로를 방해한다는 의미입니다. 보통 전기를 쓸 때는 당연히 열이 발생합니다.
하지만 초전도체에서 전기 저항이 0이라는 것은 ‘완전 반자성’ 성질로서 내부의 자기장도 없어지며 어떠한 자기장도 초전도체를 침투할 수 없다는 의미입니다. 즉 전류를 흘렸을 때 에너지 손실이 없고 전기를 전달할 때 효율이 극대화 되게 됩니다.
마이스너 효과
마이스너 효과는 초전도체가 자기장을 밀어내는 효과를 말합니다. 내부에 자체적인 자기선을 만들어 외부 자기장을 밀어내며 이러한 효과로 물체가 공중에 떠 있는 듯한 모습을 보입니다. 고정된 상태로 유지되기 때문에 뒤집어도 그 위치를 유지합니다.
※ 마이너스 효과가 아니라 마이스너 효과입니다.(독일의 물리학자 마이스너가 발견해서 마이스너 효과로 불린다고 합니다)
초전도체의 응용 분야
자기공명 영상장치(MRI)
병원에서 활용하는 MRI는 초전도체를 활용한 장비입니다. 신체 내부의 촬영을 위해 높은 자기장을 이용하여 인체의 영상정보를 얻습니다. 고압 전류를 보내야 하기 때문에 많은 열이 발생하지만, 초전도체를 이용하여 영하 269도의 액체헬륨으로 냉각시킵니다.
자기부상열차
자기부상열차는 같은 극끼리 밀어내는 자석의 성질로 움직입니다. 초전도체가 이용되며 자기장을 밀어내는 마이스너 효과가 이용됩니다.
양자 컴퓨터
초전도체는 양자 컴퓨터와 같은 초고속 컴퓨터에서 쓰일 수 있습니다. 양자 컴퓨터는 상온에서 작동하기 어렵기 때문에 극저온 환경을 유지하여야 합니다. 초전도체 기술로 그 조건을 충족할 수 있으며 기존에 있던 오류를 줄이고 정교한 계산을 할 수 있게 합니다.
또 초전도체는 저항이 0이기 때문에 핵융합 발전에 적용될 수도 있으며 지속 가능한 에너지 시스템의 구축을 가능하게 할 것입니다. 이렇게 초전도체 기술은 계속 발전하고 있으며 현재에서나 미래를 봤을 때 많은 기술에 활용이 되고 꼭 필요한 혁신적인 기술입니다.
마치며
요즘 아주 핫한 키워드, 초전도체에 대해 알아보았습니다. 정말 놀라운 물질인 듯합니다. 초전도체의 독특한 특성을 활용해 다양한 분야에서 혁신적인 발전을 이끌어낼 수 있지 않을까요?
아마도 초전도체 기술을 개발하면 노벨상도 어렵지 않을 것이라 생각이 됩니다. 과연 한국에서 초전도체가 개발될 수 있을지 관심을 가지고 지켜봐야겠습니다. 🙂
