100년 만에 구현한 상온 초전도를 향한 진전 상온 초전도체 시대 열릴까?

현미경

초전도체란 매우 낮은 온도에서 전기 저항이

 

사라지게 만드는 재료 중 하나인데요.

 

이제는 현대 과학 기술 분야에서 광범위하게

 

활용이 되고 있습니다.

 

하지만 극저온에서만 동작을 하는 한계가

 

있다 보니 아쉬운 점들이 많았는데요.

 

얼마 전 미국 로체스터대  연구팀이

 

100년 만에 처음으로

 

상온에서 동작하는 상온 초전도체를

 

개발했다고 하여 과학계의 많은 사람들이

 

관심을 가지게 됐는데요.

 

오늘은 이러한 상온 초전도체가 무엇이며

 

의미와 기대효과에 대해서

 

자세히 다뤄볼까 합니다.

 

 

상온 초전도체의 정의

 

온도 측정기

 

상온 초전도체란 말 그대로 상온에서도

 

초전도 현상을 일으키는 물질을 말하며

 

기존의 초전도체는 액체 헬륨과 같은

 

극저온 환경에서만 사용이 가능했으나

 

상온 초전도체는 상온에서도 작동하기 때문에

 

보다 많은 실용적인 다양한 분야에서

 

적용할 수 있게 되었습니다.

 

대표적으론 고전력 전기 소자 및

 

자기 공명영상 등에 활용이 가능합니다.

 

 

상온 초전도체의 특징

 

송전탑

1. 상온에서 동작

 

보통의 초전도체는 액체 질소의 온도 즉

 

-198도에서 동작을 하여 사용범위가

 

한정되었으나 상온에서 동작하게 된다면

 

다양한 분야의 활용이 가능하게 됩니다.

 

 

2. 저렴한 냉각 시스템

 

기존의 냉각 시스템이 사라지게 됨으로써

 

훨씬 더 간단하고 저렴하게 시스템을

 

구축할 수 있게 됩니다.

 

 

3. 고전력 및 높은 효율

 

상온 초전도체의 사용으로 고전력 소자를

 

구현할 수 있게 되어 더욱더 효율적으로

 

전기 소자를 개발할 수 있습니다.

 

 

4. 다양한 기술의 호환성

 

기존의 초전체와는 달리 기존의 다양한

 

물질과 장비로 호환이 되기 때문에

 

기존 기술의 업그레이드를 기대할 수

 

있게 됩니다.

 

 

상온 초전도체의 응용 분야

자기공명영상(MRI)

상온 초전도체의 개발은 다양한 분야에서

 

새로운 가능성을 열어주는 물질인데요.

 

이러한 상온 초전도체의 응용 분야는

 

다음과 같이 3가지로 추려 보았어요.

 

 

1. 의료 분야

 

상온 초전도체를 사용하여 초감도 센서를

 

개발한다면 의료 분야와 치료에

 

크게 도움이 될 수 있는데요.

 

이때의 효과는 높은 감도와 정확성을

 

제공하여 질병의 조기 발견과 정확한

 

진단을 하는데 도움이 될 것으로

 

생각이 듭니다.

 

 

2. 영상 촬영

 

영상 촬영과는 아무런 연관이 없을 것 같겠지만

 

이러한 상온 초전도체로 인해서

 

고화질의 영상을 만드는데 큰 역할을

 

할 수 있게 되는데요.

 

일반적으로 영상 촬영을 생각을 해보면

 

빛을 이용하여 물체의 모습을 담는 과정인데요.

 

이때 상온 초전도체 초감도 센서를 활용하여

 

미세한 빛의 변화를 감지하여 보다 정확한

 

영상을 촬영하는 것이 가능하고 특히

 

저저도 환경에서 영상 촬영에

 

크게 도움이 될 것으로 보입니다.

 

 

3. 우주 탐사 및 항공기술

 

상온 초전도체의 특성을 다시 한번

 

살펴보자면 바로 저전력 소비, 높은 전기 전도성

 

등이 있는데요.

 

이는 우주 탐사와 항공 기술에서

 

다양한 분야에 활용이 가능한데요.

 

한 가지 예를 들어보면 우주로봇이나

 

무인 탐사선에 적용해본다고 가정하면

 

전력 소비를 최소화하여 훨씬 더 오랜 기간

 

운영을 할 수 있게 되며 미세한 전자의 변화를

 

정밀하게 감지할 수 있게

 

업그레이드가 가능하게 됩니다.

 

또한 무게 또한 줄일 수 있게 되는데요.

 

이는 연료 소비 절감에 기여하게 되고

 

냉각 시스템에 필요한 에너지 소비를 줄여

 

안정적인 운영에 도움을 줄 것으로 보입니다.

 

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이처럼 과학계의 큰 혁명을 불러일으킬만한

 

소재이지만 해당 논문이 신뢰성 문제로

 

게재가 철회되는 등

 

의혹이 커져 가는 만큼 조금 아쉽게 됐는데요.

 

그래도 현재의 과학 기술이라면 조만간

 

개발이 되지 않을까 기대를 해봅니다.