안녕하세요. 지백입니다:)
최근에 고려대학교 교수가 상온 초전도체를 발견했다는 기사를 접해보셨을 겁니다. '하지만 도대체 초전도체가 뭐길래 저렇게 호들갑이야?'라고 생각하실 수도 있는데 초전도체가 과연 어떤 물질인지 얼마나 대단한 발견인지에 대해서 소개하겠습니다.
고려대학교, 세계 최초로 1기압에서 작동하는 초전도체 발표
사건의 시작은 7월 26일 고려대학교 이석배, 김지훈, 권영완 교수 명의로 상온에서 작동하는 초전도체를 개발했다는 논문이 올라오면서부터입니다.
여기서 잠깐 초전도체에 대해 간단하게 설명하자면 초전도 현상 또는 초전도체는 금속이나 반도체 또는 유기 화합물 등의 전기 저항이 어느 온도 이하에서 급격히 없어지는 현상을 말하며 즉 전기 전류가 흐르는데 저항이 발생하지 않아 아무런 방해 없이 흐르게 된다는 뜻입니다.
전기 저항이 없어지면 전력손실을 걱정할 필요가 없어지는데 이는 향후 인류의 문명이 차원이 다르게 발전할 수 있게 된다는 의미이기도 합니다. 하지만 현재 기술로는 영하 200도 이하 극저온이나 초고압에서만 초전도 현상을 구현할 수 있다는 문제가 존재했습니다.
그렇기 때문에 초전도체 기술은 매우 낮은 온도에서만 작동하므로, 이를 유지하기 위해 비용이 상당히 높은 편이었으며 당연히 비용 문제로 인해 일반적인 분야에서의 상용화는 어려웠으며, MRI나 자기 부상열차와 같은 특별한 자기장을 필요로 하는 분야에서 활용되어 왔습니다.
하지만 최근 고려대학교에서 발표된 연구 결과에 따르면, 상대적으로 높은 25도에서도 1기압의 조건에서 초전도 현상을 관찰되었다고 하는데 이들이 개발한 상온 초전도 물질은 납과 인회석 결정 구조로 이루어져 있는 물질로 이를 'LK-99'라고 명칭하고 있습니다.
초전도체가 실생활을 바뀌게 하는 것들
우선 초전도 케이블을 사용하면 전기를 전송할 때 발생하는 저항에 의한 에너지 손실이 없어지는데 현재의 전력 전송 시스템에서는 긴 거리 전송 시에 상당한 에너지 손실이 발생하게 되지만 초전도 케이블을 사용하면 이러한 손실을 방지할 수 있기 때문에 전기료가 내려갈 것입니다.
다음으로 교통수단에서도 초전도 기술을 활용한 자기부상 기차는 바퀴와 철로 사이의 마찰이 없기 때문에 더 빠른 속도로 운행될 수 있으며 초전도 모터를 사용한 자동차는 더 효율적인 에너지 사용이 가능해집니다.
의료기기도 바뀌게 되는데 초전도를 활용한 MRI는 더 강력한 자기장을 생성할 수 있어 더 선명하고 정확한 이미지를 얻을 수 있을 것이며 냉각을 위한 액체 헬륨이 필요 없어지기 때문에 비용이 낮아질 것입니다. 그 밖에도 다양한 의료 기기에서의 활용 범위가 확대될 것입니다.
고려대학교 학회 발표 결과는?
7월 28일 고려대학교에서 주최하는 MML 2023에서 실시간으로 LK-99에 대한 발표가 이루어졌지만 아쉽게도 '마이스너 효과'를 보여주지 못했다는 평가가 있으며 초전도체는 아니고 반자성체이거나 완전히 다른 새로운 물질일 것이라는 추측들도 볼 수 있었습니다.
그렇지만 전문가들도 초전도체가 아니라고 단정 짓기에는 이르다는 평가가 대부분이며 고려대학교에서도 실시간으로 재현 실험을 하고 있기 때문에 조금 더 지켜봐야 한다고 판단합니다.
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