(사진출처 : 과학기술정보통신부)

최근, 상온에서 작동하는 초전도체가 등장했습니다. 무엇일지 함께 알아봅시다.

전기는 전자의 움직임으로 인해 생깁니다. 하지만 전자와 원자핵이 띄는 전하 때문에 반발하는 힘이 생겨 전기의 흐름을 방해하는 저항도 발생합니다. 은은 대표적으로 전기 저항이 낮은 물질이지만 저항이 아예 없는 물질도 있습니다. 바로 초전도체입니다. 

(사진출처 : 어린이과학동아 2020년 23호)

이 초전도체의 초전도 현상의 원리는 전자가 원자핵을 지나갈 때 서로 끌어당기게 되고, 전자 주변으로 원자핵이 몰려서 이 양전하를 띠는 구역에 끌려서 저항 없이 잘 통과할 수 있는 것입니다. 이 초전도 현상은 영하 수십~수백℃의 저온에서 발생하기 때문에  실생활에서 아직 흔하게 사용되지는 않습니다. 하지만 이 영하에서만 작동되는 문제는 어느 정도 해결했습니다.

랜지 다이어스 교수 연구팀이 탄소와 황가루를 혼합시킨 뒤 수소 기체 안에서 4만 기압의 압력 상태에서 레이저를 쪼였더니 초전도체가 만들어졌습니다. 바로 15℃에서 초전도 상태를 띠는 상온 초전도체입니다. 하지만 대기압의 260만 배에 달하는 압력을 유지해야 해서 실생활에 사용되지는 않을 것으로 보입니다. 

이 초전도체는 저항이 없어서 전기가 몰려 탈 걱정이 없는 초전도체 자기장으로  자기부상열차에 쓰일 수 있습니다. 또 전기가 저항 때문에 열로 변해 사라지는 것을 막기 위해 송전선에도 사용될 것이라고 예상됩니다.

이외에도 초전도체의 쓰임새는 무궁무진합니다.

이제 실생활에서 유용하게 쓰일 초전도체가 얼른 개발되었으면 좋겠습니다.

지금까지 공민호 기자였습니다.