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 초전도 현상으로 인해 자성을 가진 물체가 공중에 떠있는 모습. 사진=미국 오크리지 국립연구소/뉴시스
과학자들이 예상보다 훨씬 높은 온도에서 초전도체의 핵심 특성을 발견했다고 과학 관련 뉴스를 다루는 사이언스얼럿닷컴이 16일(현지시각) 보도했다.
이는 상온 초전도체 개발에 한 걸음 더 다가섰음을 의미한다.
초전도성은 전기 저항 없이 전류가 흐르는 현상으로, 에너지 손실 없이 전기를 전달할 수 있는 꿈의 기술이다. 그러나 지금까지는 극저온이나 초고압 환경에서만 초전도 현상이 관찰되어 상용화에 어려움이 있었다.
보도에 따르면 스탠포드 대학 연구팀은 최근 네오디뮴 세륨 구리 산화물(Nd 2?x Ce x CuO 4 )이라는 물질에서 전자가 쌍을 이루는 현상을 관찰했다. 이는 초전도 현상의 핵심 단계로, 일반적으로 극저온에서만 나타나는 현상이다.
연구팀은 이 물질이 영하 133도(섭씨)까지 에너지 손실을 줄이는 것을 확인했다. 이는 해당 물질의 초전도 전이 온도인 영하 248도보다 훨씬 높은 온도다. 즉, 예상보다 높은 온도에서 전자가 쌍을 이루는 쿠퍼 쌍을 형성한다는 의미다.
아직 이러한 현상의 원인은 명확하지 않으며, 해당 물질이 상온 초전도체 개발로 직결될 수 있을지도 미지수다. 그러나 이번 연구는 상온 초전도체 개발을 위한 새로운 가능성을 제시한다는 점에서 의미가 크다.
상온 초전도체는 에너지 효율 100%를 가능하게 하는 혁신적인 기술이다. 전자 회로의 크기를 줄이고 더 작은 공간에 더 많은 전력을 공급하여 더 빠르고 저렴한 기술을 실현할 수 있다.
상온 초전도체 개발은 쉽지 않은 과제지만, 과학자들은 꾸준히 연구를 진행하고 있다. 최근 한국 연구진이 상온 초전도체 LK-99 개발을 주장했지만, 검증 결과 사실이 아닌 것으로 밝혀졌다.
스탠포드 대학 연구팀은 이번 연구 결과를 바탕으로 새로운 초전도체 설계 방법을 모색할 계획이다. 연구팀은 "이번 연구는 앞으로 나아갈 새롭고 풍부한 길을 열어줄 것"이라며 "미래에는 이 페어링 갭을 연구하여 새로운 방법을 사용하여 초전도체를 설계하는 데 도움을 줄 계획"이라고 밝혔다.
이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com
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