LK99, 한국에 희망을 불러일으킨 초전도체?

추영인 JIKS 11

2023년 7월 한국에서 ‘최초의 상온·상압 초전도체’라는 제목의 논문이 무료 논문 저장 사이트 arXiv에 올라왔다. 이후 전 세계적으로 화제가 되며 반향을 일으켰다. 그러나 많은 연구와 검증 실험이 진행되며 진위가 불분명해지고 있다.

‘마이스너 효과,’ 초전도체의 자기장이 외부로 밀려나며 초전도체가 공중에 뜨는 현상이다.
초전도체는 특정한 온도에서 전기 저항이 완전히 사라지는 현상과 마이스너 효과를 일으키는 물질이다. 전기 저항이 없으므로 전기 에너지 손실 없이 전기를 전달할 수 있다. 이런 특징으로 인해 의료 장비(MRI), 고속철도 등의 분야에서 활용된다. 그러나 이 현상이 약 -275°C의 낮은 온도에서 발생하여 큰 비용이 든다.

그러나, 7월 22일 한국의 연구진은 무려 상온에서 전기저항이 0이 되는 초전도 현상을 나타내는 물질, LK-99를 발견했다고 주장하여 전 세계적인 주목을 받았다. 상온 초전도체는 온도를 낮출 필요가 없어 효율적인 전기 에너지의 사용으로 혁명을 불러올 차세대 기술이다. LK-99가 진짜라면 역사를 바꿀 기술을 우리나라가 발견했을 것이다.

그러나 구리와 황을 주성분으로 하는 비교적 간단한 제조법과 발견의 어마어마한 파장으로 인해 학계에서는 논문의 신뢰성에 대한 의문이 제기됐다. 곧바로 LK-99에 대한 추가적인 검증이 국내와 전 세계에서 이루어졌다.

국내의 한국초전도저온학회는 LK-99 검증위원회를 구성해 검증 연구를 진행했다. 검증위원회는 국내외 주요 연구진으로 구성되었으며, LK-99의 초전도성, 마이스너 효과, 저항 측정 등 다양한 측면에서 검증을 수행했다.

안타깝게도 검증위원회는 지난 8월 3일, LK-99가 상온 초전도체가 아니라는 결론을 내렸다. 검증위원회에 따르면 LK-99에서 초전도 현상이 나타나는 것은 사실이지만, 이는 특정 온도에서만 나타나는 일시적인 현상이며, 마이스너 효과가 관찰되지 않는다는 점을 근거로 했다.

해외의 반응도 비슷했다. 최고 권위의 학술지인 네이처는 LK-99는 초전도체가 아니라는 기사를 내보냈다. 전기 저항이 0이 되는 초전도 현상을 관측할 수 없다고 발표했다.

LK-99의 발견이 실패로 돌아가면서, 상온 초전도체 개발의 가능성은 다시 한번 미궁에 빠졌다. 그동안 학계에서도 많은 연구진이 초전도체의 존재를 입증하는 데 실패해 왔다.

그러나 상온 초전도체의 개발은 여전히 많은 과학자들이 꿈꾸는 목표이며, 향후 연구진의 노력이 계속된다면 상온 초전도체의 실현이 가능할 것으로 기대된다.