[과학기술] 韓 개발한 상온·상압 초전도체 'LK-99', '해프닝' 그칠까

(베이징=신화통신) 최근 한국 연구진이 상온·상압 초전도체 'LK-99'를 개발했다고 주장하면서 과학계를 떠들썩하게 만들었다. 그러나 이러한 성과는 과학계의 큰 관심과 함께 많은 학자의 의문을 사고 있다.

한국퀀텀에너지연구소 등의 연구진은 지난달 22일 논문 사전공개 사이트 아카이브(arXiv)에 이들이 개발한 'LK-99'는 초전도성을 갖는 물질이며, 초전도 임계온도는 127°C 정도이고, 상압에서도 초전도성을 보였다는 논문을 게재했다.

초전도체는 특정 온도 이하에서 모든 전기 저항을 상실한다. 초전도체는 전기 저항이 완벽히 0이면서 자기장을 밀어내는 효과인 마이스너 효과가 나타난다. 초전도체의 전기 저항이 0으로 변하는 온도를 임계 온도라고 하며, 임계 온도에 따라 저온 초전도체와 고온 초전도체로 나눌 수 있다.

지금까지 납·수은·니오브·주석 및 그 합금이 절대 영도에 가깝게 냉각될 경우 초전도체로 변하는 것으로 밝혀졌다. 그러나 이러한 재료는 초전도 조건이 까다롭다. 소위 '고온 초전도체'의 임계 온도가 일반적으로 영하 100도 혹은 그 이하이기 때문에 액체 헬륨 또는 액체 질소를 사용해 냉각해야 하는데, 이는 어렵고 비용이 많이 든다.

실온과 상압에 가까운 조건에서 초전도성을 달성할 수 있는 물질이 있다면 세상에 큰 변화를 가져오게 된다. 컴퓨터 칩은 더 빠르고 에너지 소비가 적어질 것이고, 전력망은 무손실에 가까운 송전이 가능해질 것이며, 고속 자기 부상 열차가 실용화될 수 있다. 이에 최근 수십 년간 전 세계 연구자들이 이 분야에 많은 노력을 기울여 왔다.

'LK-99'가 주목받았던 이유는 역시 'LK-99'의 임계온도가 상온에 가까울 뿐만 아니라 성분과 합성 방법이 의외로 간단하고 저렴하다고 주장했기 때문이다.

미국 로렌스 버클리 국립연구소 소속 시네드 그리핀 연구원은 아카이브에 논문을 발표해 초전도성으로 'LK-99'의 특성을 설명할 수 있지만 금속 절연체 전이, 전하밀도 파동 등과 같은 많은 다른 현상으로도 설명할 수 있다고 밝혔다. 그의 컴퓨터 시뮬레이션이 'LK-99'의 초전도성을 뒷받침한다는 일부 언론의 보도에 대해 그는 논문이 그러한 증거를 제공하지 않았다고 소셜미디어에 강조했다.

국제 학술지 네이처는 4일 인도 국립물리연구소와 중국 베이징항공항천대학 팀이 진행한 두 개의 독립적인 실험에서 LK-99를 합성했지만 초전도 징후는 관찰되지 않았다고 보도했다.

한국초전도저온학회 LK-99 검증위원회는 'LK-99'와 관련된 영상과 논문에 나타난 해당 소재의 특징이 마이스너 효과에 부합하지 않아 'LK-99'가 실온 초전도체임을 입증하기에 부족하다고 밝혔다.

'LK-99'는 돌파구일까? 아니면 하나의 '해프닝'일까? 현재로서는 실온 초전도 분야에서 진전이 있기까지 시간이 필요해 보인다.