초전도체의 모든 것. 원리부터 관련주까지

초전도체편 썸네일

초전도체 개발, 반도체, 2차 전지, AI 모두를 바꿀 혁명인가

7월 22일 세계를 놀라게 하는 논문이 아카이브에
기재되었습니다. 
그 내용은 세계 최초로 상온 초전도체 개발에 대한 것이었습니다. 
고려대 소속 퀀텀 에너지 연구소의 연구진이 최초의 상온 상압(평상시 온도와 압력)에서의 초전도체를 개발했다고합니다. 
상온에서의 초전도체는 반도체, 2차 전지, AI, 전기차 등 우리가 가장 많이 듣고 아는 
모든 미래 산업의 발전 단계를 말 그대로 몇 단계 뛰어넘을 수 있는 그러한 기술입니다. 
 

초전도체의 기본부터

우선, 초전도체를 확실하게 이해하기위해 전기에 대한 기본 원리를 정리해 보았습니다.
전기를 보내는 것(엄밀히 말하자면 전자의 이동)을
우린 전도라고합니다.
배터리가 충전되고, 가전제품이 작동하는 것도
코드 연결을 통해 전도를 해서라고 
이해하시면 될 것 같습니다. 
우리가 이러한 전자제품들을 오랫동안 사용할 때의
공통적인 특징은 발열이 되는 것입니다.
그 이유는 전자가 이동하는 길목에 항상 원자가
존재해 서로 충돌하기 때문입니다.
전자와 원자가 서로 충돌하게 되면 전자가 가는 데
방해가 되는데 이를 저항이라고 합니다. 
또, 이렇게 저항을 받으면 전자는 기존에 가지고 있던
힘을 잃어 전력이 손실됩니다.
이 세 가지가 현재 극복해야 할 문제점입니다.
 
쉽게 말해
저항은  내가 달리기를 하는데 다른 사람들이
나와 부딪혀 달리는 속도가 줄어드는 것이며,
다른 사람들과 부딪혀서 내 몸에 열이 나는 것은
발열 현상으로 말할 수 있습니다. 
많은 사람들이랑 부딪혀 힘이 빠지는 것은
전자가 힘을 잃는 전력 손실이 되는 것입니다. 
 
그럼 본격적으로 초전도현상을 발생시키는 초전도체가 무엇인지부터 알아보겠습니다.
초전도현상은 금속과 같은 물질의 전기저항이
특정 온도 이하에서 사라지고,
자기장이 물질 내부에서 방출되는 특성을 말합니다.
전기저항이 사라지니 그로 인해 발생했던 발열이나
전력 손실 모두를 해결하는 것입니다. 
이번엔 산업군에 적용을 해보겠습니다.
반도체에서는 성능을 Hz(헤르츠=진동 횟수)를
통해 측정합니다.
즉, Hz가 높을수록 더 성능이 좋은 반도체를
의미하는 것입니다.
하지만, Hz를 늘리는 것은 그만큼 더 빨리 전자가
원자와 충돌하여 발열량이 늘어납니다.
그 때문에 이러한 발열 현상을 막는 것이
반도체 회사의 최대의 핵심과제라고 할 수 있습니다. 
2차 전지에서도 해결해야 할 핵심과제인
전기차의 느린 충전 속도를
전력 손실 없고, 발열이 안 되는 초전도체를 이용한다면 바로 해결할 수 있습니다.
AI의 경우에도 핵심부품인 반도체와 컴퓨터 부품 자체의 향상이기에 AI의 성능도 당연하게 높아지는 것입니다. 
결국 초전도체의 개발은 과학 기술 모두를 동시에
발전시킬 수 있는 엄청난 기술인 것입니다.    

마이스너 효과. A=일반 물체, B=초전도체

또한, 초전도체는 마이스너 효과를 가지는 것이
특징입니다.
마이스너 효과는 초전도체 내부에 있는 초전류가
외부 자기장과 반대방향의 자기장을 형성하여
외부 자기장을 자신으로부터 밀어내는 특성을
의미합니다. 
그렇게 되면 물체 간 일정한 거리를 계속해서
유지하게 되는 데, 이를 양자고정(퀀텀 락킹)이라고 합니다.
쉽게 말해, 자석의 같은 극을 두었을 때 서로 밀어내는 것처럼 물체 간의 일정한 거리가 형성되어
물체를 띄울 수 있는 것입니다.
이것이 흔히 말하는 자기 부상열차의 원리입니다.  
 

이번에 주장하는 초전도체 기술은 검증된 것일까? 

현재까지 초전도체의 발전 단계는 구체적인 조건이
충족되어야 실현가능합니다.
영하 200도 이하의 극저온을 만족해야 하고,
온도를 높이려면 초고압 상태가 유지되어야 합니다. 
이러한 조건들을 만족시키기 위해서는
엄청난 에너지와 그 에너지를 위한 비용이 지출되어
현재는 MRI와 입자 가속기에만 사용 중입니다.
 
이번 퀀텀 에너지 연구소의 주장에 따르면
LK-99라는 새로운 초전도체를 개발하여
상온 상압에서 이러한 초전도체를 실현할 수 있다고
주장했습니다.
극저온과 초고압 상태는 모든 원자들이 한 방향으로
천천히 이동하게 만들어
전자가 이동할 때 충돌을 하지 않는 원리라
저항을 없앨 수 있는 것입니다.
그렇다면 상온에서 초전도체가 실현됐다는 것은
이러한 기본 원리를 탈피하고
새로운 원리를 통해 실현시켰다는 것인데,
그에 대한 세부 설명이 없다고 합니다. 
뿐만 아니라 아카이브에 등재된 논문은
정식 논문이 아니라 제대로 된 검증 단계를
거치지 않아 정확성에도 의구심이 들고 있습니다.
아직 여러 전문 기관에서 실현 가능성을 점검하고 있어 정확한 결과는 시간이 지난 후에 나올 것 같습니다. 
 

주로 언급되는 초전도체 관련주는 

물론, 주장하는 초전도체 기술이 실현 가능하다면
초전도체와 연관된 모든 기업들의 주가는
상상을 못할정도로 급등할 것입니다.
그 후보군들로
서남, 덕성, 신성델타테크, 모비스, 파워로직스,
고려제강, 원익피엔이, LS전선아시아 등이 있습니다.

상승률 별 초전도체 관련주들

 
읽어주셔서 감사합니다!