한국 세계 최초 개발 상온 초전도체, 가능성 있다

 [객원 에디터 5기 / 이채은 기자] 지난 22일 한국 고려대 연구팀은 세계 최초로 상온 초전도체 물질을 찾았다고 논문에 발표했다. 초전도체는 매우 낮은 온도에서 전기 저항이 0에 이르러 초전도 현상이 나타나는 도체이다. 하지만 지금까지는 이러한 초전도 현상이 상온 및 상업 조건에서는 구현되기 힘들었다. 2019년 발표된 논문에서는 섭씨 영하 23도에서 초전도체를 구현하는 데에 성공했지만, 높은 압력이 필요로 되었다.

이번 연구는 이석배, 김지훈의 연구팀에서 시작되었으며 발견한 물질에는 각 성의 앞자리와 연구를 시작한 1999년을 따 “LK-99”라 이름 붙였다. 지난 1993년, 고려대의 최동식 교수가 인과 질소, 칼륨 등을 합성한 것으로 섭씨 영하 267도에서 초전도체를 만드는 데에 성공하였다. 그 후 1999년 연구에 최동식 교수와 함께 참여한 이석배, 김지훈은 신물질 LK-99를 만드는 데에 성공하였으나 제조 원리와 공정이 정립되지 않았다. 이후 2008년 이석배가 퀀텀에너지 연구소를 설립한 후 LK-99의 연구를 이어가고자 하였다.

 연구진은 세 단계를 거쳐 LK-99를 만들었다고 주장했다. 먼저 산화납과 황산납을 섞어 725도에서 24시간 가열해 항산화 납을 만들었다. 이후 황산화납과 구리를 1:1 비율로 섞어 고진공 상태의 챔버에서 925도로 구워 LK-99를 만들었다. 제작에 걸리는 시간과 비용이 적게 들어간다. 연구진의 시험 결과 전기 저항이 없고, 반자성을 띠는 등의 특성으로 보아 초전도체로 확인되었으며, 이 특성이 126.85도까지 지속되었다.

하지만 논문이 아직 정식적인 검증 절차를 거치지 않았고, 만드는 과정의 단순함 등을 고려해 개발된 상온 초전도체에 관한 여러 시각이 존재한다. 

공통적인 이론은 상온 초전도체일 가능성은 적지만, 특이한 반자성 물체를 개발했다는 점이다. 버클리 시뮬레이션 결과 LK-99가 초전도성을 가질 가능성이 있다고 주장했다. 그러나 여러 대학과 교수의 연구팀들은 실험 논문의 다른 데이터 값과 불안정한 구조 등을 이유로 초전도체가 아닐 가능성 또한 제시했다. 현재 한국 초전도 저온학회에서는 게재된 영상만으로 초전도체의 사실 여부를 판단할 수 없다는 공식 입장을 발표했고, 상온 초전도체 검증 위원회와 여러 국내 연구진이 검증하는 중이다. 

만약 LK-99가 진짜 상온 초전도체라면 전반적인 분야에 사용될 것이다. 양자컴퓨터, 진공 튜브 열차 등의 혁신적인 산업의 변화가 일어날 것이라 보고 있다. 또한 한국에서 최초 개발된 물질이기에 국가의 사업 발전에 큰 도움이 될 것이고, 노벨상까지 기대해 볼 수 있다는 반응이 절대적이다. 아직 완벽히 검증된 논문은 아니나 충분히 긍정적인 관점으로 기대해 볼 수 있다.