[CBC뉴스] 올해 여름, 국내 연구진이 세계 최초로 상온, 상압 초전도체를 개발했다는 소식에 전 세계 과학계가 들썩였다. 사실이라면 인류의 삶을 송두리째 뒤바꿀 혁명적 성과이다. 논문 발표 후 국내외 연구기관이 일제히 검증에 들어갔지만 LK-99가 상온 초전도체라는 연구 결과는 나오지 않고 있다. 과연 상온, 상압 초전도체는 무엇이며, 현실화하면 인류의 삶은 무엇이 달라질까? 

10일 방송되는 <이슈 PICK 쌤과 함께>는 고체물리학자 김기덕 박사(독일 막스플랑크 연구소)를 초대해 초전도체의 역사와 발전 과정에 대해 배워본다. 

김기덕 박사는 초전도체의 개념을 설명하며 강연의 포문을 열었다. 고체는 전기가 흐르는 정도에 따라 전기가 잘 통하는 전도체(傳導體), 전기가 잘 통하지 않는 부도체(不導體), 전도체와 부도체의 성질을 모두 갖는 반도체(半導體)로 구분할 수 있는데, 초전도체(超傳導體)란 일반적인 전도체를 뛰어넘는 정도의 전도성을 갖는 물질이라고 설명했다. 영어로 ‘Superconductor’인 초전도체는 마치 슈퍼맨(Superman)이 일반인을 초월하는 힘을 가진 것처럼, 일반적인 전도체는 보일 수 없는 ‘전기 저항 0’이라는 속성을 지녔다고 설명해 패널의 이해를 높였다. 초전도체는 MRI, 자기부상열차, 양자컴퓨터 등 다양한 곳에 사용할 수 있지만, 현재는 영하 150도 이하, 100기압 이상에서만 가능해, 상용화에는 한계가 있다. 그런데 일상에서 상용화할 수 있는 상온, 상압 초전도체 LK-99를 국내 연구진이 발명했다는 소식에 전 세계 과학계가 들썩이고 있는 것.  

세상을 바꿀 수 있는 꿈의 물질 초전도체는 어떻게 발견된 것일까? 김 박사는 19세기 물리학계 최대 화두는 물질 온도를 낮춰 새로운 현상을 연구하는 저온 공학이었는데, 초전도 현상은 저온의 한계를 깨는 경쟁 속에서 우연히 발견되었다고 설명했다. 1911년 네덜란드 물리학자 카메를링 오너스가 기체인 헬륨을 냉각하여 액체화시키는 연구를 하던 중, 우연히 영하 269도에서 전기 저항이 0이 되는 현상을 발견한 것이라고 김 박사는 전했다. 초전도 현상은 당시 물리학계의 셀럽이었던 아인슈타인, 파인먼 등도 이론을 규명하지 못할 만큼 물리학의 난제였다고 설명했다. 그러나 1957년, 약 50년 만에 미국에서 초전도 현상에 대한 이론이 규명되고, 그로부터 약 30년 후인 1986년 초전도체 온도 한계가 영하 269도에서 영하 243도로 상승하는 등 온도의 장벽이 깨지는 초전도체 발전의 역사가 계속되었다는 설명을 덧붙였다. 

그렇다면, 초전도체가 우리 일상에서 상용화된다면 어떤 변화가 일어날까? 김 박사는 상온, 상압 초전도체가 발명된다면 우리는 완전히 다른 세상에 살게 될 것이라고 강조했다. 초전도 케이블을 활용한 송배전 시스템이 적용되면 전력 손실액이 연간 약 1조 원 줄어들고, MRI는 더 정밀해지며, 핵융합 장치의 소형화도 가능할 것이라고 전했다. 이 외에도 자기부상열차, 양자컴퓨터의 상용화 등 그야말로 신세계가 열릴 것이라고 전해 패널들의 기대감을 높였다. 김 박사는 초전도체는 물론 새로운 과학적 발견을 바라볼 때, 이슈에 현혹되기보다는 비판적인 자세로 충분한 검증 기간을 갖고 지켜보는 자세가 필요하다고 조언하며 강연을 마무리했다.  

독일 막스플랑크 연구소 김기덕 박사와 함께하는 초전도체 발견의 역사부터 미래까지 <이슈픽 쌤과 함께> ‘꿈의 물질, 초전도체의 비밀’ 편은 9월 10일(일) 오후 7시 10분 KBS 1TV로 방송된다. 

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CBC뉴스ㅣCBCNEWS 박은철 기자 press@cbci.co.kr