상온 상압 초전도체에 대한 전세계의 관심
한국에서 상온 상압 초전도체를 개발했다는 뉴스가 며칠 전부터 관심 있는 이공계 사람들부터 관심 없는 저 같은 사람에게까지 전해질 정도로 전국을 들썩이고 있습니다. 전 세계에서 관심을 가지고 있다는 ‘초전도체’. 사실 중요한 건 초전도체가 아닌 ‘상온 상압‘이라던데. 아직 이 뉴스에 대한 검증 과정이 필요하지만, 이미 사람들은 큰 기대감과 반대로 실망감 사이에서 감정을 오가고 있습니다.
그렇다면, 상온 상압 초전도체가 무엇인지, 그리고 이것이 왜 이렇게 중요한 이슈가 되었는지 알아보겠습니다.
초전도체가 바꾸는 세상
상온 상압 초전도체의 개발이 성공적으로 이루어진다면, 그 영향력은 전 세계에 걸쳐 발휘될 될 것이라고 합니다. 단지 노벨상을 기대하는 수준을 넘어서, 대한민국 건국 이래 최대국뽕이라고 표현해도 될 만한 대발견이 될 겁니다. 비유하자면 BTS의 빌보드 차트 정상, 손흥민의 EPL 최다 득점, 그리고 ‘기생충’의 칸 영화제 대상보다도 이 모든 업적을 훨씬 뛰어넘는, 역사적으로나 획기적으로나 대한민국 역사상 가장 중요한 성과가 될 수 있습니다. 어떤 비유나 과장 섞인 칭찬을 해도 모자라지 않을 겁니다.
초전도체의 기본적 이해
초전도체를 아는 척하기 위해서 본격적으로 겉핥기를 해보죠. 전기를 전달하는 물체를 ‘도체’라고 부릅니다. 일상에서 자주 마주치는 도체들은 모두 어느 정도의 전기 저항을 가지고 있습니다. 근데 이 도체들은 아무리 좋은 도체라도 전기를 100% 전달하지는 못하고 일부 에너지는 열로 변환되어 손실됩니다. 이 때문에, 우리가 전자 기기를 사용할 때 뜨거워지는 현상을 느낄 수 있습니다. 핸드폰 발열이나 노트북 발열이 대표적인 현상이죠.
저항은 무작위 진동하는 원자가 전자의 흐름을 방해하여 생기는 현상입니다. 이 원자의 무작위 진동을 약화시키는 한 가지 방법은 온도를 낮추는 것입니다. 말 그대로 춥게 만들어 운동성을 저하 시키는 거죠. 이로 인해 과학자들은 매우 낮은 온도에서 저항이 사라지는 도체, 즉 ‘초전도체’를 만들 수 있을 것이라는 가설을 세웠습니다.
네덜란드의 과학자 헤이커 오너스(Heike Kamerlingh Onnes, 1853년 ~ 1926년)↗는 이를 검증하기 위해 섭씨 영하 269도의 환경을 만들어 실험하였고, 이론대로 저항이 0이 되는 순간을 발견하였습니다. 그의 발견, 즉 ‘초전도 현상’은 1913년에 노벨상을 수여받는 결과를 가져왔습니다.
그러나 섭씨 영하 269도는 일상생활에서 사용하기에는 현실적으로 불가능한 온도입니다. 이후 과학자들은 수년에 걸쳐서는 초전도체를 구현할 수 있는 온도를 점차 높여왔습니다. 최근에는 섭씨 영하 23도에서도 초전도 현상을 관찰한 사례가 있지만, 이는 매우 높은 압력 하에서만 가능했습니다.
상온 상압 초전도체의 파급 효과
만약 우리가 일상적으로 경험하는 온도와 압력 조건에서도 초전도체를 만들어 낼 수 있다면, 이것은 우리 삶에 어떤 변화를 가져올까요? 전기를 전혀 낭비하지 않고 효율적으로 활용할 수 있게 될 것입니다. 이로 인해 발열 문제도 해결될 수 있습니다. 더불어 초전도체는 무거운 물체를 쉽게 들어 올릴 수 있는 놀라운 특성을 가지고 있습니다.
사실 들어올린 다는 개념보다는 자성을 띄는 물체와 상대적 위치가 고정된다는 개념입니다. 현실에서 볼 수 있는 예로는 자기부상열차가 있죠. 만약 자기부상 열차가 레일이 머리에 있고 바닥은 허공인데 역할을 그대로 수행한다면 어떨까요? 이러한 모든 가능성들이 상온 상압 초전도체가 우리 세상에 가져올 변화들입니다.
자세한 내용은 아래 동영상을 시청하시면 이해가 되실 겁니다.
(사실 시청 안하셔도 아는 척하는 정도는 위 내용으로 충분할걸요?)
- 오늘의 글은 궁금한 내용을 찾아보다 마음에 드는 글을 찾아 참고하여 작성하였습니다.
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