초전도체란, 고려대 LK-99 진위여부

오늘은 최근 화제가 되고 있는 상온 상압 초전도체의 개념과 고려대에서 개발했다는 LK-99의 상온 상압 초전도체 여부에 대해서 알아보겠습니다. 고려대학교의 국내 연구팀에서 상온 상압 초전도체를 개발했다는 뉴스가 연일 화제를 모으고 있습니다. 인터넷에서는 갖가지 밈이 탄생하였고, 초전도체 관련 주들의 주가가 폭등락하면서 그 진위 여부에 대해 궁금하신 분들이 많을 텐데요. 지금부터 어떤 내용이 이슈가 되고 있는지 자세히 살펴보겠습니다.
 

<목차>
1. 초전도체란?
2. 고려대학교 상온 상압 초전도체 LK-99
3. LK-99 초전도체 여부

 

1. 초전도체란?

 
금, 은, 구리와 같이 전기가 잘 통하는 물질을 영어로 Conductor(전도체)라고 합니다. 여기에 semi를 붙이면 특별한 조건에서 전기가 통하는 반도체(Seminconductor)라고 부르는데요. 초전도체는 영어로 Superconductor로 '극도의', '대단히'라는 뜻의 Super가 붙어 전기가 아주아주 잘 통하는 물질을 의미합니다.
 
세상의 모든 물질은 전기 저항이라는 것이 있습니다. 전기 저항력이 낮을수록 전기가 잘 통하고, 전기가 이동하는 도중 전력 손실이 줄게 됩니다. 하지만, 전기가 잘 통하는 초전도체는 전기저항이 0입니다.
 

초전도체

 
전기저항이 0이기 때문에, 만약 초전도체가 발견되면 전력 손실이 거의 없이 대한민국에서 전 세계 어디는 전기를 송전할 수 있게 됩니다. 또한, 전기저항이 없으면 발열이 없기 때문에 데스크톱만 한 양자컴퓨터도 개발할 수 있게 됩니다. 초전도체가 개발되면, 전기는 지금부터 몇 배는 쉽게 쓸 수 있으니 온갖 신무기와 공업 기술이 탄생할 수 있게 됩니다.
 
물론, 최초의 초전도체는 112년 전에 발견되었습니다. 하지만, 현재의 과학기술로는 아주 낮은 온도인 영하 200도 이하 or 아주 높은 압력인 100만 기압 이상에서만 초전도체를 구현할 수 있는 상황입니다.
 
따라서, 상온 상압에서 초전도체를 개발할 수 있다면 노벨과학상은 물론, 지금까지 있었던 3차 산업혁명보다 더 큰 인류 역사의 진보를 이룰 수 있게 되는데요. 따라서, 이번에 고려대한교에서 발표한 상온 상압 초전도체인 LK-99 논문이 큰 주목을 받게 된 것입니다.
 

 

2. 고려대학교 상온 상압 초전도체 LK-99

 
2023년 7월 22일 고려대 초전도체 연구실과 퀀텀에너지연구소에서 LK-99라는 상온 상압 초전도체를 개발했다는 논문을 아카이브에 공개했습니다. 
 

LK-99 전자 구조

 
연구진의 주장을 간단히 정리하면 납, 구리, 인, 산소와 같은 원료를 3일 동안 구워내고 화학적 처리를 하면, 상온 상압의 초전도체를 만들 수 있다는 것입니다. 이렇게 개발한 LK-99는 1 기압, 126도까지 초전도체 성질을 유지한다고 논문에는 기재되어 있습니다. 또한 0도에서 40도 상온까지 전기저항이 0이라고 밝혔습니다.
 
이렇게 쉽게 구할 수 있는 주원료와 세세하게 나와있는 과정들로, 전 세계의 연구진들은 밑져야 본전이다라는 생각으로 각자 연구실에서 실험을 하기 시작했습니다. 
 

3. LK-99 초전도체 여부

 
LK-99의 상온 상압 초전도체 여부는 아직 검증 단계에 있습니다. 8월 4일 퀀텀에너지연구소의 이석배 대표는 언론과의 전화통화에서 "저희 물질(LK-99)에 대해서 전 세계에 레시피를 공개했기 때문에 전 세계가 지금 검증하고 있는 상황이다. 현재 인원이 적은 상황에 각지에서 요청한 샘플들을 만들고 있어 정신이 없는 상황"이라며 현재 상황을 전했습니다.
 
한국 초전도저온학회의 LK-99 검증위원회는 현재까지 보고된 LK-99 관련 발표들 중 초전도성을 확증한 결과는 없다고 밝혔습니다.
 

• 중국 화중과학기술대 연구팀 : 전기저항이 0인지 입증하지 못했다고 스스로 밝힘
• 미국 로런스 버클리 국립연구소 : 시뮬레이션으로 초전도 가능성을 논의한 결과를 내놓았지만, 이론이 없어 검증에 한계가 있음
• 국제학술지 네이처 : LK-99가 온라인에서 화재를 모으고 있지만 재현 노력은 성과를 거두지 못하고 있다는 글을 게재 

 
물론 LK-99 검증위원회는 아직 초전도성을 입증할 증거가 아직 없지만, '가능성을 부정하는 건 아니'라는 의견을 밝혔습니다. 국내에서도 3군데 연구소에서 LK-99 재현을 위해 실험에 들어가있는 상태입니다. 믿을 만한 검증결과가 나오기에는 최소 2주 이상의 시간이 걸릴 것으로 보입니다.
 
이긍원 고려대학교 디스플레이반도체물리학부 교수는 "LK-99가 초전도체인지 여부와 상관없이, 상온에서 저항이 떨어지는 화합물인 건 의미가 있는 발견"이라고 말하면서, "만약, 초전도가 아니라 할지라도, 향후 초전도로 나아가는 방향을 만들어 줄 수도 있다고 생각한다."라고 의견을 밝혔습니다.