‘상온 초전도’ 세계 첫 성공?

‘상온 초전도’ 세계 첫 성공?

한국 연구진 논문에 물리학계 시끌

한국 연구자들의 상온 초전도 논문./아카이브

 

 

한국인 연구자들이 쓴 상온 초전도체 논문이 공개되면서 물리학계가 시끄럽다. 그동안 오랜 난제로 여겨졌던 상온 초전도 현상을 세계 최초로 구현했다고 주장하고 있는데, 논문에서 근거로 하는 이론이 주류 학계의 이론에 들어맞지 않아서 논란이 되고 있다.

 

지난 22일 사전논문 출판사이트 ‘아카이브’에 한국 연구자들이 상온 초전도체에 대해 쓴 두 개의 논문이 공개됐다. 연구자들은 논문에서 “세계 최초로 상온 초전도체를 만드는 데 성공했다”고 밝혔다. 저자는 이석배 퀀텀에너지연구소 대표와 이 회사 연구자들이며 논문 저자 중에는 한국전자통신연구원(ETRI)에 근무했던 김현탁 박사도 포함돼 있다. 다만 아카이브에 올라온 논문은 동료 평가가 되지 않았고, 특정 학술지에 발표된 것도 아니다. 아카이브는 누구나 쉽게 게재할 수 있는 구조이다.

 

상온 초전도 현상은 과학계의 오래된 난제이자 꿈이다. 초전도 현상은 금속이나 화합물의 전기저항이 어느 온도 이하에서 급격히 0이 되는 현상을 말한다. 전기저항이 없기 때문에 전력 손실이 발생하지 않아 향후 초고속 컴퓨터나 무손실 송전 등에 활용될 것으로 기대된다. 다만 현재 기술로는 영하 200도 이하의 극저온이나 초고압에서만 초전도 현상을 구현할 수 있다.

 

한국 연구자들이 공개한 논문은 이 초전도 현상을 상온과 상압에서 구현할 수 있다는 것이다. 이들이 개발한 상온 초전도 물질은 납과 인회석 결정 구조인 ‘LK-99′다. 공개된 논문에 따르면 초전도 현상이 일어나는 임계 온도는 섭씨 126.85도(400K)로, 상온·상압에서 초전도 현상을 구현할 수 있다. 한 물리학자는 “실험 데이터가 조작된 것이 아니라면 획기적인 성과이긴 하다”라고 말했다.

 

초전도체 사진./Oak Ridge National Laboratory

 

하지만 물리학계에서는 논문에 의구심을 표시하고 있다. 이 논문이 김현탁 박사의 이론을 뼈대로 하고 있는데, 김 박사가 주장하는 이론은 현재 물리학계의 정설과는 판이하다.

 

앞서 1990년대에도 고려대 화학과 최동식 명예교수가 비슷한 이론을 주장한 바 있지만, 구현에 실패했다. 제1저자인 이석배 대표를 포함해 다수의 연구자가 퀀텀에너지연구소 소속이다. 퀀텀에너지연구소는 2008년 창업된 고려대 내 벤처다.

 

회사는 홈페이지를 통해 LK-99와 다수의 특허·논문을 홍보하고 있다. 논문 저자 중 한명인 권영완 박사도 고려대-KIST 융합대학원 소속이다. 한 관계자는 “혁명적인 물질을 개발했다고 홍보하면서 회사 가치를 높여 투자를 받으려는 행위로 보인다”면서 “영구 기관 개발이나 새로운 물리학 법칙 발견 등 유사 과학자들 사이에서 빈번하게 일어나는 일”이라고 했다.

 

해외에서도 상온 초전도를 개발했다는 발표가 여러 차례 있었지만 재현이 된 경우가 없고 대부분 논문이 철회됐다.

미국 로체스터대 랑가 다이어스교수는 2020년 네이처에 상온 초전도체를 개발했다고 발표했지만, 실험 자료를 임의로 수정한 의혹으로 네이처가 논문을 철회했다.

 

한 과학기술계 인사는 “실험이 인정받으려면 보편성이 있어야 한다”며 “황우석 박사의 줄기세포 조작 사태의 교훈을 잊으면 안 된다”고 했다. 다른 물리학과 교수는 “본인 회사의 물질이라도 제3 기관에 물질을 보내 함께 검증받아야 학계에서도 인정받을 수 있을 것”이라고 말했다.

 

 

불가능하다던 '상온 초전도체' 발견 소식에 국내외 누리꾼들 '흥분'

국내 연구팀 초전도체 연구 논문 발표

간단한 공정에 해외에서도 이목 쏠려

누리꾼 "성공하면 역사가 바뀌는 순간"

 

 

연구진이 공개한 실험 영상 (출저= Sciencecast 캡쳐)

 

 

국내 연구진이 약 30도의 상온에서 전기 저항이 사라진은 초전도체 물질을 발견했다고 발표했다. 초전도체는 영하 269도에서 발생하는 현상으로, 그동안 과학계에서는 상온에서 초전도체 구현이 가능한지를 두고 연구를 거듭해왔다. 그런데 국내 연구진이 이를 성공해 논문으로 게재해 주목을 받고 있다. 

 

지난 27일 조선일보에 따르면 이석배 퀀텀에너지연구소 대표와 오근호 한양대 명예교수가 이끄는 연구진이 지난 22일 논문 사전공개 사이트 '아카이브'에 상온상압에서 초전도성을 갖는 물질을 세계 최초로 만들었다는 논문을 발표했다.

 

연구진은 납을 이용해 상온에서도 초전도성을 가지는 물질을 만들었으며 30도의 상온에서도 납-아파타이트 구조의 초전도성이 나타났다고 주장한 것으로 알려졌다. 재료를 가루로 만들어서 1:1 몰비율로 섞고 진공에 가까운 극저압에서 10시간 가열하기만 하면 되는 간단한 공정 과정이 가장 눈에 띄는 부분이다. 

 

 

상온 초전도체 기술은 상용화만 되면 전기 손실이 없는 초고효율 전력망과 손바닥만한 양자 컴퓨터를 실현할 수 있다. 

 

논문이 발표되자 국내외 과학 커뮤니티도 큰 관심을 보이고 있다. 위키에 전용 항목이 개설되거나 논문 실험을 재연한 영상이 SNS에 올라왔고, 또는 논문을 공유하며 진위여부에 대한 토론을 나누기도 했다.

 

논문이 아직 검증된 것은 아니지만 결과에 비해 간단한 공정과정으로 화제가 된 연구는 이번이 처음이 아니다. 지난 2004년 영국 맨체스터 대학교의 안드레 가임 연구팀과 러시아 콘스탄틴 노보셀로프의 체르노골로브카 마이크로일렉트로닉스 연구팀은 스카치테이프를 사용해 처음으로 흑연에서 고분자 탄소 동소체 '그래핀'을 분리하는 데 성공해 2010년 노벨 물리학상을 수상했다.

 

누리꾼들은 "진위여부는 결과가 나오면 알겠지만 지금 당장은 너무 기대된다", "어처구니 없이 간단한 과정으로 발견되는 것도 많았다, 이번에도 모른다"며 이번 논문 발표에 대한 기대감을 감추지 못했다.

 

인터넷 커뮤니티 FM코리아의 누리꾼들은 "만약 성공하게 되면 역사가 바뀌는 순간을 목격하게 될지도 모른다", "숨기기는커녕 오히려 적극적으로 연구 과정을 보여주기도 해서 오히려 믿음이 간다", "설령 이게 거짓말이라고 해도 과학자라면 관심이 끌리지 않을 수가 없는 발표다", "희대의 발견으로 이어져서 인류가 더 나아가는 계기가 되면 좋겠다"는 의견을 남겼다.

 

 

세계 과학계, 초전도체 'LK-99' 검증 러시

멀어지는 꿈의 물질 "상온초전도체"