초전도체란? 개념 및 상온 초전도체 활용분야, LK-99

얼마 전 우리나라의 연구진이 세계 최초로 상온 초전도체를 개발했다는 소식이 있었습니다. 이에 우리나라는 물론 전 세계의 관심이 집중되었고 각국의 연구소가 검증에 나섰습니다. 그렇다면 초전도체가 도대체 무엇이길래 이렇게 전 세계가 열광적으로 주목하는 것인지 알아보겠습니다.

 

 

또한 상온 초전도체가 어떤 의미를 갖는지 그리고 우리나라가 개발했다는 LK-99의 진행 상태는 어떤지에 대해서도 알아보겠습니다.

 

초전도체 개념 및 상온 초전도체

'초전도'라는 것은 전기 저항이 없는 상태를 의미합니다. 그리고 이렇게 전기저항이 없는 성질을 가진 물질을 '초전도체'라고 합니다. 만일 초전도체를 전선으로 사용한다면 전기가 전선을 타고 흐를 때 전혀 손실되는 않는다는 것을 말합니다.

 

 

또한 초전도체 내부에는 모든 자기장을 밀어내는 반자성 현상도 존재합니다.

 

초전도체의 발견

초전도체가 처음 발견된 것은 1911년 네덜란드의 헤이커 카메를링 오너스라는 물리학자에 의해서입니다. 영하 269도에서 수은이 초전도 현상을 보이는 것을 발견한 이후, 초전도 현상을 보이는 다양한 물질을 발견하긴 하였으나 모두 극저온 상태에서만 가능했고, 상온에서는 초전도 현상을 보이는 물질은 개발할 수 없었습니다. 그런데 얼마 전 국내의 연구진이 상온 초전도체를 발견했다고 하니 전 세계의 관심이 폭발했던 것은 당연한 일이었습니다.

 

 

 

상온 초전도체

초전도체를 만들기 어려운 이유는 초전도 현상을 일으키기 위해서는 극저온 상태 또는 극고압 상태에서만 가능하기 때문입니다. 이 상태를 조성하는 데에는 막대한 비용이 소요되기 때문에 구현한다 하더라도 실익이 없거나 오히려 손해일 수 있는 것이지요. 그렇다 보니 상온 초전도체를 개발한다면 노벨상은 따놓은 당상이라는 말까지 있을 정도입니다. 만일 상온 초전도체를 개발한다면 어떤 분야에 활용할 수 있을 까요?

 

 

초전도체의 활용분야

상온 초전도체는 전자기 자석이 사용되는 모든 분야에 다양하게 활용될 수 있습니다.

 

 

전기 전선

• 현재 사용되는 전선은 저항이 있기 때문에 전기를 보내고 받는 과정에서 손실되는 전기가 매우 높습니다. 여기에 초전도체를 사용할 수 있다면 송전중에 손실되는 전기가 없으므로 지금보다 훨씬 적은 양의 전기만 생산하면 됩니다. 따라서 전기를 생산하는데 필요한 비용 및 자원 사용량이 줄어들어 전기요금도 싸지고, 환경 파괴문제도 줄어들게 됩니다.

 

자기 부상열차

• 초전도체로 만든 자기 부상열차는 상온에서 시속 500Km로 달릴 수 있습니다. 만일 상용화가 된다면 이동 수단에 획기적인 발전을 가져오게 될 것입니다.

 

MRI

• MRI는 인체에 보내는 고주파를 발생을 위한 초전도 자석 구현에 막대한 전력이 필요하게 됩니다. 초전도체가 상용화가 된다면 MRI 검새에 필요한 전력 소모량이 줄어들기 때문에 검사 비용이 저렴해집니다.

 

만일 상온 초전도체를 활용한다면 위의 예는 변화의 극히 일부에 해당합니다. 전자, 의료, 모빌리티, AI 등 전 산업분야에 엄청난 파급효과를 가져올 것으로 보고 있습니다.

 

상온 초전도체 LK-99

우리나라의 연구진이 개발했다고 한 상온 초전도체가 바로 LK-99입니다. 발표 당시 전 세계적으로 매우 큰 울림이 있었고, 전 세계의 학계 등 연구기관에서 검증을 진행하고 있습니다. 현재는 LK-99에 대해 상온 초전도체라고 보기에는 무리가 있는 것으로 얘기되고 있습니다. 상온 초전도체는 아직은 더 개발의 영역에 있을 것으로 보입니다.

 

초전도체가 시장에 미치는 영향

 

이상으로 초전도체 및 상온 초전도체 활용분야에 대해 알아보았습니다.

 

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