상온 초전도체 LK99에 대해서 알아보기.

상온 초전도체 LK99에 대해서 총정리.

안녕하세요.

이번 포스팅에서는 '상온 초전도체 LK99'에 대해서 말씀드리려고 합니다.

목차

1. 상온 초전도체 LK99란?
2. LK99의 구조
3. LK99의 발견
4. LK99의 초전도 현상 가설
5. 논란의 LK99
6. 상온 초전도체의 활용 가능성
7. 결론

 

 

1. 상온 초전도체 LK99란?

LK99는 상온 초전도체로 추정되는 물질로, 겉으로 보기에는 회흑색을 띤다. 이 물질은 고려대학교의 이석배, 김지훈 연구팀이 처음으로 발견하고 제조했다.

 

출처 - https://sciencecast.org/casts/suc384jly50n

2. LK99의 구조

LK99는 납-인회석 구조에 소량의 구리가 도핑된 변형된 육방정계 구조를 가지고 있다.

 

 

3. LK99의 발견

지난달 22일 국내 민간연구기업인 퀀텀에너지연구소가 절대온도 400K(섭씨 126.85도), 대기압(1기압)에서도 작동하는 상온·상압 초전도체 ‘LK99’를 개발했다는 논문을 온라인 논문 사이트에 공개했다. 초전도체는 극저온, 초고압에서만 작동하기 때문에 이 발견은 매우 중요하다.

 

현재 과학계가 이를 검증 중이며, 만약 검증 후 긍정적인 결과를 얻는다면 노벨상감이라는 이야기도 나오고 있습니다.

 

노벨상

 

 

4. LK99의 초전도 현상 가설

Pb2+ 이온(직경 133 pm로 측정) 중 일부가 Cu2+ 이온(직경 87 pm로 측정)으로 치환되면 부피가 0.48% 감소하면서 물질 내부로 향하는 내부응력이 발생한다고 주장한다. 이 내부응력은 납(I)과 인화물([PO4]3−) 사이에 일종의 이종접합 양자 우물을 만들어내고 연구팀에 따르면 이는 초전도 양자 우물(superconducting quantum well, SQW)을 만들어낸다고 주장한다.

 

 

5. 논란의 LK99

LK99가 상온 초전도체라는 발견팀의 주장은 널리 공유되었으나 주류 과학계에서는 그 주장이 매우 특이한데 비해 발표 논문은 여러 오류와 기존 논문의 수치와의 너무 큰 차이 등으로 회의적인 반응을 보였다. 독립적인 여러 연구팀이 한국 연구팀의 발견을 재현하려 시도하고 있으며, 물질의 합성 과정 자체는 간단하기 때문에 2023년 8월 내에 결과가 나올 것으로 예상된다.

 

 

 

6. 상온 초전도체의 활용 가능성

만약 상온 초전도체가 발견된다면, 전력 전달 시 전기 저항이 0인 물질로 전력량을 극대화할 수 있습니다. 이는 에너지 효율을 극대화하고 에너지 손실 없이 전기 에너지를 사용할 수 있게 됩니다. 상온 초전도체를 응요할 수 있는 분야로 가장 자주 언급되는 것이 자기부상열차입니다. 현재 이론상으로는 서울-부산을 40분에 주파하는 자기부상 열차도 가능하지만, 그 전제 조건은 상온에서도 초전도현상을 보이는 초전도체의 개발입니다. 이 외에 전기 손실 없는 전력케이블, 핵 융합로, MRI, 열이 발생되지 않는 전자기기 등 사용범위가 무궁무진합니다.

 

 

 

 

7. 결론

LK99는 상온 초전도체로 추정되는 물질로, 많은 관심과 논란이 있었다. 그러나 아직까지는 초전도 성질이 확인되지 않았다. 더 많은 연구와 검증이 필요한 상황이다.