상온 초전도 이게 가능한가? 과학계 시끌 혹시 알고 계신가요?
요즘 Issue 중 상온 초전도체가 진짜 가능한가에 대해서 과학계에서 시끌시끌합니다.
상온 초전도체(RTSC)는 동작 온도 0 °C 화씨 273 K 이상에서 초전도 현상 일어나는 물질인데
초전도가 무엇인가부터 간단하게 알아봅시다.
초전도
초전도라고 하면 "전기를 아주 많이 전한다"는 뜻을 가지고 있습니다.
전기를 많이 전하려면 저항이 작아야 하는데 초전도 저항이 없습니다.
저항 0의 특징이 있고 또 한 가지 특징은 자기장을 싫어해서 외부 자기장을 밀어내는 완전 반자성을 갖는데 이것은 초전도라고 합니다.
마이너스 효과
초전도체가 자석의 자기장을 밀어내는 효과
초전도체가 되기 전에 자석을 대면 자력이 ( 초전도체. 내부로) 들어가게 됩니다.
자력이 들어가 있으면서도 동시에 (자력을) 밀어내기도 합니다.
매달림 현상
중력, 자기력, 완전 반자성 3가지 힘이 평형을 이룰 때 자석 아래 일정 공간에 매달리게 되는 효과
활용 분야
MRI(자기공명영상장치) 초전도체로 만든 자석 (동그란 통)
자기부상열차 (초전도 기술)
송전케이블을 구리 선으로 사용하고 있지만 초전도선으로 바꾸면 높은 효율과 부피를 줄일 수 있습니다.
상온 초전도란
상온 초전도체의 원리는 구리 화합물보다는 초창기 초전도체의 원리에서 이론을 발전시킨 형태인데
가벼운 금속일수록 높은 온도에서 초전도성이 발생하다가 주된 논리입니다.
현재 과학자들의 의견은 현재 가장 가벼운 수소를 새로운 초전도체의 금속 후보로 주목했지만
수소의 원자는 금속과 같이 변하기 위해서는 비현실적으로 높은 압력이 필요하기 때문에
이를 낯추는 실험할 수 있는 압력에서도 금속성을 뛸 수 있는 수소화합물을 만들고 거기에 압력을 가하면
금속의 물질로 만들면 높은 온도에서 초전도 현상이 발생한다고 예측 실험을 하고 있습니다.
탄생 및 논란
1911년 네덜란드 과학자 헤이커 카메를링 오네스(Heike Kamerlingh Onnes)
액체헬륨 약 269도까지 낮춘 실험 환경에서 초전도체를 최초 발견했습니다.
2019년 미하일 엘레메츠박사 연구진도 영하23도에서도 초전도현상이 실험 결과를 발표한 적도 있습니다.
2020년 상온 초전도체라고 주장하는 논문이 Nature에 처음 등장했습니다.
APS march meeting의 한 강연장서 발표가 되었는데
그는 뉴욕 로체스터 대학의 기계 공학 및 물리학 랭거 디아즈 (Ranga P. Dias)교수입니다.
바로 지금 논란의 주인공입니다.
하지만 2년 뒤에 Nature에 해당 논문발표가 철회될 예정이였습니다.
이유는 일반적인지 않은 절차로 진행했으며 자세한 내용이나 명시가 없었습니다.
당시 랭거 디아즈 연구팀과 같은 방법으로 실험했으나 성공하지 못했습니다.
현재 상온 초전도체의 실험은 랭거 디아즈 연구팀만 재현되었고
다른 연구진에서는 재현된 적이 없었습니다.
철회되면 논문을 검증 관련된 과학자 논문 발표 대상자도 치명적인 문제가 발생하는 데도 발표가 된 것이고
아주 드믄 사례 입니다.
그리고 2023년 Nature에서 다시 랭거 디아즈 연구팀에서 상온 초전도체를 발표했고
지금 논란의 중심에 있습니다.
어떻게 이 논란이 끝날지는 모르겠지만 만약 논란이 아닌 발견이 되고 재현이 된다면
우리가 살고 있고 있는 이시대는 또 한번 급성장할 수 있는 일이 되지 않을까 생각합니다.
길고 재미없는 글 읽어주셔서 너무 감사합니다.