[표지로 읽는 과학]100년 만에 구현한 상온 초전도

2020.10.17 07:00
네이처 제공
네이처 제공

국제학술지 네이처는 이달 14일 상온을 가리키는 온도계와 아주 높은 압력을 가리키는 기압계그림을 표지에 실었다. 네이처는 14.5도의 상온과 대기압의 267만 배에 이르는 고압 환경에서 초전도성을 나타내는 물질을 찾은 연구를 커버스토리로 소개했다.

 

네덜란드 물리학자 카멜린 온네스가 1911년 처음 발견한 초전도성은 특정 조건에서 전기 저항이 0이 되고 주변 자기장을 밀어내는 성질이다. 초전도성을 갖는 물질인 ‘초전도체’로 전선을 만들면 전기를 손실 없이 보낼 수 있어 전기 제품의 효율을 높이거나 크기를 작게 만들 수 있다.

 

전기 저항이 0이 되면 초전도체는 내부로 들어오는 자기장을 밀어내는 ‘마이스너 효과’가 나타난다. 초전도체를 이용해 레일을 만들면 마찰과 소음이 거의 없는 연료 효율이 높은 자기부상열차도 만들 수 있다. 현재의 자기부상열차는 에너지의 대부분을 열차를 부양 시키는데 쓰고 있어 비효율적이다.

 

현재 주변에서 초전도체를 쉽게 볼 수 없는 이유는 초전도성이 극저온 환경에서만 나타나기 때문이다. 온네스가 수은에서 초전도성을 발견했을 때도 영하 270도였다. 극저온을 유지하려면 비싼 액체 헬륨이나 액체 질소로 물질을 냉각해야 하고 그밖에 고압의 조건도 필요하다. 이런 이유로 물리학자들은 보다 높은 온도에서 초전도성이 나타나는 초전도체를 찾아나섰다. 

 

수소를 기반으로 만든 물질이 비교적 높은 온도에서 초전도성을 나타냈다. 2015년이 지나 황화수소(H3S)와 수소화란타넘(LaH10)을 이용한 초전도체가 등장하면서 마침내 비교적 높은 온도인 영하 20도에서 초전도성을 구현할 수 있었다.

경축! 아무것도 안하여 에스천사게임즈가 새로운 모습으로 재오픈 하였습니다.
어린이용이며, 설치가 필요없는 브라우저 게임입니다.
https://s1004games.com

 

랜거 다이어스 미국 로체스터대 연구팀은 ‘다이아몬드 앤빌셀’로 만든 고압의 환경에서 수소와 탄소 그리고 황을 광화학적으로 합성해 만든 탄소 질 황 수소화물이 14.5도에서 전기 저항이 0이 되는 걸 관찰해 상온에서 작동하는 최초의 초전도체를 만들었다.

 

다이어스 교수는 “아주 낮은 온도라는 조건 때문에 일상 생활에 초전도체를 활용할 수 없었다”며 “이번 연구가 그동안의 장벽을 깨고 초전도체를 적극 활용할 수 있는 길을 열었다”고 말했다.

 

상온에서 초전도성을 구현했지만 ‘압력’이라는 숙제가 남았다. 다이어스 교수는 앞으로 더 낮은 압력에서 작동하는 상온 초전도체를 연구할 예정이다. 만약 압력도 대기압 수준까지 끌어올린다면 그동안 상상해왔던 에너지를 손실 없는 전력망이나 자기부상열차가 만들어져 새로운 세상이 펼쳐질지도 모른다.

  • 김우현 기자 mnchoo@donga.com
  •  

[출처] http://dongascience.donga.com/news.php?idx=40693

 

 

본 웹사이트는 광고를 포함하고 있습니다.
광고 클릭에서 발생하는 수익금은 모두 웹사이트 서버의 유지 및 관리, 그리고 기술 콘텐츠 향상을 위해 쓰여집니다.
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
373 [알아봅시다][물리학][시공간] [사이언스N사피엔스]시간과 공간이 아닌 시공간 file 졸리운_곰 2021.04.01 24
372 [알아봅시다][물리][아인시타인] [사이언스N사피엔스]특수상대성 이론이 등장하기까지 file 졸리운_곰 2021.03.18 68
371 [알아봅시다] 인류에게 ‘컴퓨터 언어’를 선사한 혁명가들 [기상천외한 과학자들의 대결] (20) 데니스 리치와 켄 톰슨 file 졸리운_곰 2021.03.08 40
370 [물리학 뉴스] 액체도 고체도 아닌 새로운 물질 상태 발견 file 졸리운_곰 2021.02.14 24
369 [알아봅시다] [잠깐과학]물리학자는 왜 월드와이드웹을 개발했을까 file 졸리운_곰 2020.11.22 37
368 [사이언스샷] 별 폭발 현장으로 날아간 레이저 file 졸리운_곰 2020.11.18 41
367 [알아봅시다] [주말N수학] 필즈상과 노벨상 수상 비법 공개, 질문이 위대한 발견을 낳는다 file 졸리운_곰 2020.11.08 77
366 세계 최대 규모 실험으로 은하 형성과 진화 이론 가장 사실적으로 재현했다 file 졸리운_곰 2020.10.29 44
365 [알아봅시다] [프리미엄 리포트]사람도 통과하는 '유령입자' 중성미자 file 졸리운_곰 2020.10.29 37
364 [알아봅시다] 영화 아바타 속 '신비의 자원' 상온 초전도 사상 첫 구현 file 졸리운_곰 2020.10.19 47
» [표지로 읽는 과학]100년 만에 구현한 상온 초전도 file 졸리운_곰 2020.10.19 31
362 [알아봅시다] 소행성 베누가 돌조각을 뿌리는 이유 file 졸리운_곰 2020.10.05 28
361 [알아봅시다] 격렬하게 떨리는 블랙홀 모습 file 졸리운_곰 2020.09.25 29
360 [알아봅시다] 국제우주정거장 파편 피해 회피기동…우주비행사도 "대피" file 졸리운_곰 2020.09.25 28
359 [알아봅시다] 기계독해 MRC(Machine Reading Comprehension) file 졸리운_곰 2020.09.20 144
358 [잠깐과학]말라리아로부터 인류를 구한 군의관 file 졸리운_곰 2020.08.16 38
357 부드러운 수염 깎는 면도날 왜 무뎌질까 file 졸리운_곰 2020.08.08 28
356 미국, 화성탐사 로버 퍼시비어런스 발사 file 졸리운_곰 2020.07.30 36
355 "우주 나이는 137억7천만년±4천만년"…허블상수 논쟁 해결 난망 file 졸리운_곰 2020.07.17 39
354 태양 표면 작은 폭발까지 드러낸 최근접 태양 이미지들 file 졸리운_곰 2020.07.17 39
대표 김성준 주소 : 경기 용인 분당수지 U타워 등록번호 : 142-07-27414
통신판매업 신고 : 제2012-용인수지-0185호 출판업 신고 : 수지구청 제 123호 개인정보보호최고책임자 : 김성준 sjkim70@stechstar.com
대표전화 : 010-4589-2193 [fax] 02-6280-1294 COPYRIGHT(C) stechstar.com ALL RIGHTS RESERVED