초전도체란?
초전도체는 물질이 특정 온도 이하에서 전기 저항이 완전히 사라지는 현상을 말합니다. 1911년 발견된 이 현상은 매우 놀라운 현상으로 여겨졌으며, 초전도체의 발견은 현대 과학의 중요한 업적으로 여겨집니다.
현재까지 이 초전도체는 극저온이나 초고압에서만 구현이 가능하기 때문에 활용이 어려워 제한된 분야에서만 사용되고 있습니다. 이러한 이유로 많은 과학자들은 보다 높은 온도에서 초전도가 되는 물질을 발견하기 위해 경쟁적으로 연구하고 있습니다.
상온 초전도체란?
상온 초전도체는 기존의 극저온이나 초고압에서 구현이 가능했던 초전도 현상이 보다 높은 온도인 상온에서도 가능한 것을 말합니다.
현재까지 상온 초전도체를 발견했다는 논문이 여러 개 발표되었으나, 아직까지 제대로 검증받은 상온 초전도체는 나오지 못했습니다.
상온 초전도체 활용
상온 초전도체는 전기를 이용하는 모든 곳에 활용이 가능합니다.
상온 초전도체가 구현만 된다면 처음 전기를 발견했던 혁신과 비슷한 혁신이 이루어지게 될 겁니다.
초전도체를 이용하면 저항이 제로(zero)이기 때문에 전기 이동에 방해되는 요소가 없어서 손실도 적고 속도도 굉장히 빨라집니다.
1) 반도체
상온 초전도체는 반도체의 속도를 비약적으로 증가시킵니다. 반도체는 발열을 얼마나 제어하느냐에 따라 성능이 달라집니다. 하지만 상온 초전도체가 반도체에 적용되면 발열 문제가 사라지기 때문에 성능 또한 좋아지게 됩니다.
하드웨어의 성능 향상이 머신러닝, 인공지능과 같은 성과로 이어진 것을 생각한다면, 상온 초전도체의 반도체 적용이 어떤 결과를 가져올지 굉장히 궁금합니다.
2) 전기 송신
높디높은 전신주들도 거의 사라지게 할 겁니다. 왜냐하면 전기 이동에 저항이 없으니 작은 시설로도 충분히 전기를 보낼 수 있기 때문입니다. 미국은 전기를 송신하는 과정에서 1년에 약 200억 달러를 낭비하고 있는데, 이러한 비용 모두 사라진다고 볼 수 있습니다.
3) 의료, 자기공명영상(MRI)
현재 초전도체는 자기공명영상(MRI) 촬영에 활용되고 있습니다. 초전도체는 냉각에 많은 비용이 들어가기 때문에 MRI 검사에는 고가의 비용이 요구됩니다.
하지만 상온 초전도체가 적용되면 냉각 비용이 줄어들기 때문에 굉장히 저렴한 가격에 검사를 받을 수 있습니다. 또한 이러한 비용의 변화는 뇌과학을 비롯한 의료 분야의 혁신을 야기할 수 있습니다.
4) 핵융합
상온 초전도체는 핵융합 실험에 사용되는 토카막 벽을 냉각시키는 데 들어가는 막대한 비용을 절약시킬 수 있으며, 이는 핵융합이라는 또 다른 혁신의 속도를 앞당기는 성과를 가져올 수 있습니다.