초전도체 대량 생산길 열린다/불의「고온 초전도물질」개발의미와 전망

초전도체 대량 생산길 열린다/불의「고온 초전도물질」개발의미와 전망

전일동 기자 기자
입력 1993-12-21 00:00
수정 1993-12-21 00:00
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◎부상열차·초미세 로봇등 응용분야 무한/양산되면 산업계에 막대한 파급효과

최근에 전해진 외신에 의하면 프랑스 파리소재 국립과학연구소의 미셸 라케박사팀이 구리­산소계 박막합성물이 영하 23.3도에서 전기저항이 완전히 없어지는 초전도 현상을 일으킨다는 것을 확인하였다고 한다.만약에 그것이 사실이라면 지난 여름에 낸 미국 휴스턴대학의 폴 추박사팀의 기록보다 무려 96.7도나 높은 온도다.온도가 높을수록 제작이 용이해지며 이러한 물질을 손쉽게 대량생산할 수 있게 되면 산업기술의 혁명이 일어날 수 있을 정도로 그것이 산업계에 미치는 파급효과는 지대하다.

초전도현상은 금속 혹은 합금을 극저온(극저온·약 섭씨 영하270도)까지 냉각시키면 그 전기저항이 갑자기 없어지는 것을 말하며 극저온 기술을 개발한 네덜란드의 물리학자 카멜링­온네스 박사가 그 기술을 이용하여 1911년 수은의 전기저항이 절대온도 4.2도(섭씨 영하268.8도)에서 완전히 없어지는 것을 발견함으로써 처음으로 세상에 알려지게 되었다.그는 그 업적으로 19 13년도노벨물리학상을 수상하였다.이 현상에 대한 물리적 메커니즘은 바딘,크퍼,슈리퍼 박사들에 의해 1957년 규명되어 BCS이론으로 알려져 있으며 그들은 1972년도 노벨상을 수상하였다.

그후 1986년 스위스의 베드노르즈와 뮬러 박사가 절대온도 4.2도보다 훨씬 높은 온도에서 초전도 현상을 나타내는 산화합성화학물질을 발견함으로써 19 87년도 노벨상을 수상하게 되었다.

그후 이 분야의 연구가 폭발적으로 활발해지면서 산화물이 초전도를 나타내는 온도가 조금씩 높아가고 있으며 구리산화물의 박막,즉 원자 한개 크기의 두께를 가진 초박막 합성물을 몇개 겹쳐서 만든 시료가 초전도 현상을 나타내므로 이러한 결정구조를 면밀히 연구함으로써 고온 초전도 현상을 이론적으로 규명할수 있을 것으로 많은 학자들은 기대하고 있다.

초전도물질의 응용은 다양하다.전기저항이 없기 때문에 열이나 잡음이 발생하지 않아 손실없는 전기 전송이 가능할 뿐아니라 미약한 신호를 수신할 수 있으므로 우주통신에 획기적 응용의 길을 열어줄 것으로 기대된다.또한 강력한 소형 전자석(전자석)의 개발이 가능해지므로 고에너지 소형입자가속기,NMR(핵자기공명단층촬영기)등 첨단과학기술기기,의료기기 등에의 응용도 가능하게 된다.예로서 포항공대 입자가속기도 10분의1정도 크기로 만들수 있다.초전도체는 자기장의 침투를 허용하지 않는 성질(마이스나 효과)을 갖고 있으므로 자기부상고속열차도 저렴하게 제작 운용할 수 있고 전자계산기 소자개발,자기장의 정밀측정,전자유체발전,초미세 로봇,항공기 등등 상상을 초월하는 응용이 가능하다.
1993-12-21 16면
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