초고속 슈퍼 컴퓨터와 마이크로파 통신,뇌파 측정장치 등을 개발하는데 쓰이는 세계 최고 성능의 초전도 박막이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

포항공대 초전도연구단의 이성익(李星翊·49)·강원남(姜元南·40) 물리학과 교수팀은 절대온도 39K(영하 섭씨234도)에서 안정된 화합물 형태로 초전도 현상을 나타내는 ‘마그네슘 다이보라이드(MgB2)’ 박막을 개발했다고 13일밝혔다.

연구 성과는 세계적인 과학전문지인 사이언스지 13일자에실렸으며, 초전도 박막 제조법은 미국·일본·유럽 등에특허를 출원한 상태다.

초전도 박막은 그동안 23K에서 초전도 상태가 되는 금속초전도체를 이용,뇌파를 측정하는 뇌지도 자석 등에 적용됐다.그러나 냉각비가 많이 들고 상태 유지가 어려워 관련학계에서는 보다 높은 온도에서 초전도성을 갖는 금속을개발하기 위해 경쟁을 벌여왔다.

이 교수팀이 개발한 초전도 박막은 저항없이 무한대의 전류가 통한다.냉각시키기 위해 액체헬륨을 사용하지 않고특수 제작된 저온 냉동장치에서 초전도 현상이 나타나게할 수도 있다.특히 두께가 500~1000옹스트롬(1옹스트롬은1억분의 1cm) 밖에 되지 않아 전자소자 개발 등 다양한 응용이 가능하다.

연구진이 박막재료로 사용한 MgB2는 마그네슘과 붕소의화합물이다.지난 1월 일본 연구팀은 이물질이 39K에서 초전도 현상을 보이는 사실을 발견했다.미국과 일본 정부가수출금지 조치를 취할 정도였으며,세계 물리학계는 이 물질을 이용한 박막 개발에 박차를 가해왔다.

이 교수는 “초전도 박막은 마이크로파를 이용한 무선통신 기지국의 주요 부품으로 먼저 사용될 것”이라면서 “특히 마이크로파 소자들을 이용한 이 부품이 우주공간에사용되면 우리나라가 절대적으로 유리한 위치를 선점하게될 것으로 기대된다”고 말했다.

김미경기자 chaplin7@