초전도체 총정리(뜻, 검증, 활용 등)

초전도체

 

1. 초전도체란?

초전도체를 이해하기 전에 우선 초전도 현상에 대해 이해해야 합니다. 초전도 현상이란 임계 온도(액체와 기체가 구분되는 최대 온도) 이하의 저온에서는 금속과 합금 등은 전기 저항이 0이 되어 전류가 흐를 때 저항을 받지 않게 되고 외부 작용하는 자기장과 반대 방향으로 자기장을 형성하게 되는데 이러한 초전도 현상이 나타나는 물체를 초전도체라고 합니다. 초전도체의 특징은 전류가 한번 흐르게 되면 저항이 0이기 때문에 지속적인 전류의 공급 없이도 무한대로 전류가 흐르는 것이 특징입니다. 하지만, 초전도 현상이 일어나는 온도는 보통 영하 240도 이하로 매우 낮기 때문에 우리 일상생활에 초전도 현상을 이용하는 것은 수많은 제한이 있습니다. 현재 초전도체의 상용화를 위해 수많은 과학자들이 노력하고 있으며, 그중에 2023년에 상온 초전도체를 우리나라 고려대에서 세계최초로 발견했다는 논문이 큰 이슈가 되었습니다. 

 

2.  상온 초전도체(LK-99)란?

우리나라에서 발견한 상온 초전도체 LK-99는 납-인회석-구리을 포함하는 물체이며, L은 이석배(고려대) K는 김지훈(고려대)의 이니셜을 따왔고 99는 1999년에 발견한 연도를 나타냅니다. 우리나라에서 최초로 상온 초전도체 발견에 대한 논문을 고려대에서 이론을 정립하면서 논문 사전공개 사이트인 '아카이브'에 소개되었습니다. 고려대 연구진은 기존에 영하 240도 이하에서 이루어지는 초전도 현상을 무려 상온에서 구현하는 데 성공하였습니다. 물론 아직 세계적으로 검증을 받는 중이지만 만약에 상온 초전도체를 발견한 것이 기정사실이 된다면 초전도 현상을 우리 일상에서 상용화할 수 있습니다. 

 

3. 상온 초전도체의 활용 방법은?

상온 초전도체가 상용화된다면 우선 첫 번째로 자기 부상 기술을 상온에서 활용 가능하게 됩니다. 외부 작용의 자기장과 반대 방향으로 자기장을 형성하기 때문에 상온 초전도체 위에 자석을 올려놓으면 자석이 떠오르게 됩니다. 이 현상으로 자기 부상열차를 현실화할 수 있습니다. 두 번째로 컴퓨터 등의 고도화입니다. 반도체와 센서, 메모리 등의 컴퓨터 부품들을 성능을 고도화시킬 수 있습니다. 마지막으로 전기에너지의 손실을 감소시킬 수 있습니다. 전류가 흐르면 저항이 있기 때문에 저항만큼의 에너지 손실이 일어나지만 초전도체는 전기저항이 0이므로 발전소에서 만들어진 전기를 우리 가정까지 이동하는데 에너지 손실이 0이 됩니다. 그렇기 때문에 전류를 효율적으로 사용할 수 있게 됩니다.

 

4. 맺음말

만약에 상온 초전도체의 발견을 세계적으로 검증을 못 받는다고 하더라도 이 연구를 토대로 상온 초전도체의 상용화는 더더욱 현실화가 될 것이며, 인류의 문명을 한 단계 더 발전시킬 수 있는 계기가 되었다고 생각합니다. 상온 초전도체에 대해 좀 더 자세한 내용을 알고 싶으시다면 아래의 위키백과를 참고해 주시기 바랍니다.

 

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