상온 초전도체(High-temperature superconductor)란?

이번에 고려대에서 발견한 초전도체(High-temperature superconductor)가 이슈입니다. 그래서 오늘 초전도체(High-temperature superconductor)에 대해 알아볼까합니다. 상온 초전도체(High-temperature superconductor)는 매우 낮은 온도보다 상대적으로 더 높은 온도에서도 초전도 현상을 나타내는 재료를 가리킵니다. 초전도는 특정 재료가 특정 온도 이하에서 전기 전류를 흐르게 할 때, 내부 저항이 사라지는 현상을 의미합니다. 이러한 재료들은 높은 전류 밀도로 전기를 운반할 수 있습니다. 하여 이번 초전도체 발견은 전력 손실을 0으로 만드는 데에 필요한 재료이며, 전력 전달과 저장에 매우 유용합니다.결국 지구온난화를 끝낼 수 있는 주요 재료 중 하나입니다. 이 초전도체를 기반으로 기술을 발전시켜 대한민국 발전 뿐만 아니라 세계 발전도 크게 기여할 수 있습니다.

 

●상온 초전도체의 주요 특징과 중요성

1. 높은 작동 온도: 상온 초전도체는 일반적으로 액체 질소의 온도인 약 -196°C (77K) 이상에서도 초전도 현상을 나타낼 수 있습니다. 이는 저온 초전도체들과는 대비되는 큰 장점으로, 냉각 장치를 간단하게 만들어주고 저비용으로 운용할 수 있게 합니다.

 

2. 고전류 밀도: 상온 초전도체는 높은 전류 밀도를 운반할 수 있어서, 대용량의 전력을 전달하는 데에 매우 효과적입니다. 이는 전력 전달의 효율성을 크게 향상시킵니다.

 

3. 높은 자기 성능: 상온 초전도체는 자기장을 생성하는데 뛰어난 성능을 가지고 있어서, 의료 분야의 자기 공명 이미징(MRI) 기술과 같은 분야에서 널리 활용됩니다.

 

●용도

1. 전력 전달: 상온초전도체는 높은 전류 밀도로 전기를 운반할 수 있으므로, 전력 전달 시스템에서의 손실을 줄이고 효율성을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다.

 

2. 의료 분야: 자기 공명 이미징(MRI) 장치 등 의료 장비에서 자기석을 생성하는데 활용될 수 있습니다.

 

3. 과학 연구: 고에너지 물리학 실험 등에 응용될 수 있습니다.

 

4. 우주 산업: 우주 탐사선의 자기 센서와 자기 제어 장치에 사용될 수 있습니다.

 

이러한 이유로 영화 '아바타'에서 인간이 판도라 행성을 침략한 이유는 언옵테늄이라는 초전도체를 얻기 위함입니다. 상온 초전도체의 발견은 초전도 기술 분야에 혁명적인 발전을 가져왔습니다. 저온 초전도체와 비교하여 더 간편한 냉각 시스템과 더 높은 온도에서도 동작하는 특성으로 인해, 상온 초전도체는 전력 손실을 최소화하고 미래의 혁신적인 기술 발전에 기여할 수 있는 유망한 재료 중 하나입니다. 그러나 아직 일부 제조 및 경제적인 측면에서의 어려움이 있으며, 연구와 기술 발전이 계속되는 상태입니다.