Kori Insight

차세대 반도체 공정은 왜 달라지고 있을까요?반도체라고 하면 보통더 작고, 더 빠르고, 더 전력을 적게 쓰는 칩을 떠올립니다.스마트폰, AI 서버, 자동차, 데이터센터를 움직이는 핵심도대부분 실리콘 기반 반도체입니다.그런데 최근 반도체 산업의 시선은조금 다른 방향으로도 향하고 있습니다.바로 아주 차가운 환경에서 작동하는초전도 소자와 양자칩입니다.이 기술은 기존 반도체를 당장 모두 대체한다기보다,반도체 공정이 들어갈 수 있는 새로운 영역을 열고 있습니다.초전도 소자란 무엇일까요?초전도 소자는초전도 현상을 이용해 전류, 자기장, 양자 상태, 미세 신호를 다루는 전자 부품입니다.초전도란 특정 물질이 매우 낮은 온도에서전기저항이 거의 0에 가까워지고,자기장을 밀어내는 특성을 보이는 현상입니다.기존 반도체가 트랜지..

초전도체 관련주는 왜 조심해서 봐야 할까요?초전도체는 전기저항이 거의 사라지고 강한 자기장을 만들 수 있는 미래 핵심 기술입니다.전력망, MRI, 핵융합, 양자컴퓨터, 자기부상열차 같은 분야와 연결되기 때문에 시장의 관심도 큽니다.하지만 주식시장에서 말하는 초전도체 관련주가 모두 실제 기술 기업인 것은 아닙니다.어떤 기업은 초전도 선재나 자석을 직접 만들지만, 어떤 기업은 연구기관과의 간접 지분 관계나 단순 소재 연관성만으로 테마에 묶이기도 합니다.그래서 투자할 때는 먼저 질문해야 합니다.이 회사가 초전도 기술로 실제 돈을 벌고 있는가.아직 매출이 없다면 특허, 시제품, 고객사, 수주 계약이 있는가.이 질문에 답하기 어렵다면 기술 기업보다 테마주에 가까울 수 있습니다.LK-99 사태가 보여준 것2023년..

그래핀은 왜 특별한 물질일까요?그래핀은 탄소 원자들이 벌집 모양으로 연결된 한 원자 두께의 2차원 물질입니다.연필심을 이루는 흑연에서 단 한 층만 떼어낸 구조라고 생각하면 이해하기 쉽습니다.그래핀은 얇지만 강하고, 전기와 열을 잘 전달하며, 전자가 매우 빠르게 움직이는 물질로 알려져 있습니다.그래서 차세대 반도체, 투명전극, 센서, 배터리, 열관리 소재 등 여러 분야에서 주목받아 왔습니다.하지만 그래핀 한 장이 평범한 조건에서 곧바로 초전도체가 되는 것은 아닙니다.중요한 변화는 그래핀의 화학 성분이 아니라, 그래핀 두 장을 어떤 각도로 겹치느냐에서 시작됐습니다.매직 앵글 그래핀이란 무엇일까요?매직 앵글 그래핀은 그래핀 두 장을 약 1.1도 정도 비틀어 겹친 구조를 말합니다.이 구조는 보통 꼬인 이중층 그..

초전도체 연구가 중요한 이유초전도체는 특정한 온도 아래에서 전기저항이 거의 사라지는 물질입니다.전기가 흐를 때 생기는 손실을 크게 줄일 수 있고, 강한 자기장도 효율적으로 만들 수 있습니다.그래서 초전도체는 단순한 실험실 소재가 아닙니다.양자컴퓨터, 핵융합 발전, MRI, 입자가속기, 전력 케이블, 자기부상열차, 초고감도 센서까지 여러 미래 산업의 핵심 기술로 연결됩니다.하지만 중요한 점이 하나 있습니다.초전도체는 “임계온도가 높다”는 이유만으로 바로 산업에 쓰일 수 있는 물질이 아닙니다.강한 전류를 견뎌야 하고, 자기장 속에서도 안정적이어야 하며, 길고 균일한 선재로 생산할 수 있어야 합니다.냉각 비용, 내구성, 접합 기술, 대량생산성까지 함께 해결되어야 비로소 실제 산업 기술이 됩니다.미국은 양자컴퓨..

초전도 기술은 왜 우주에서 주목받을까요?우주 탐사선은 지구 밖으로 나가는 순간 여러 문제와 마주합니다.태양풍과 은하우주선은 탐사선 외벽을 때리고, 과학 장비는 아주 희미한 빛과 입자를 읽어야 합니다.전력도 넉넉하지 않습니다.태양에서 멀어질수록 태양광 발전은 약해지고, 장거리 임무에서는 작은 에너지 손실도 부담이 됩니다.이때 초전도 기술이 주목됩니다.초전도체는 매우 낮은 온도에서 전기저항이 거의 사라지고, 강한 자기장을 효율적으로 만들 수 있는 물질입니다.지상에서는 MRI, 입자가속기, 핵융합 장치, 양자컴퓨터 등에 쓰이지만 우주에서는 방사선 차폐, 초고감도 센서, 전기추진, 전력 저장, 레이저 통신까지 다양한 분야에 연결될 수 있습니다.우주방사선을 막는 인공 자기장유인 화성 탐사에서 가장 큰 위험 중 하..

2023년, 전 세계 과학 커뮤니티를 뜨겁게 달군 이름이 있었습니다.바로 LK-99입니다.상온과 상압에서 작동하는 초전도체일 수 있다는 주장이 알려지자 전력망, 자기부상열차, 핵융합, MRI, 양자컴퓨터와 전기모터의 미래까지 한꺼번에 거론됐습니다.그러나 과학적 검증만큼 빠르게 움직인 것이 하나 더 있었습니다.바로 특허 경쟁입니다.상온 초전도체 특허가 중요한 이유상온·상압 초전도체가 실제로 개발된다면 하나의 신소재가 아니라 여러 산업의 기반 기술이 될 수 있습니다.전력 손실을 줄이는 송전 케이블, 강력한 초전도 자석, 소형 MRI, 고효율 모터, 에너지 저장장치와 양자기술까지 연결될 가능성이 있기 때문입니다.그래서 특허 경쟁도 물질 하나의 조성식에서 끝나지 않습니다.결정 구조, 도핑 원소, 열처리 조건, ..

깊은 밤, 반도체 연구실 한쪽에서는 머리카락보다 수천 배 가느다란 금속선이 극저온으로 냉각되고 있습니다.폭이 수십 나노미터에 불과한 이 선은 전기저항이 거의 사라지는 초전도 상태가 됩니다.그리고 희미한 빛 한 알, 즉 광자 하나가 닿는 순간 짧은 전기 신호를 만들어냅니다.이 작은 초전도선은 양자통신의 광자를 감지하고, 우주에서 오는 희미한 빛을 측정하며, 미래 양자컴퓨터의 정보를 읽는 센서로 활용됩니다.나노 기술과 초전도체는 어떻게 만날까요?나노 기술은 대체로 1~100나노미터 크기에서 물질의 구조와 성질을 제어하는 기술입니다.초전도체는 임계온도 아래에서 전기저항이 거의 사라지고 자기장을 밀어내는 특별한 물질입니다.두 기술이 결합하면 초전도체를 단순한 전선이나 거대한 자석이 아니라, 칩 위의 작은 회로와..

늦은 밤에도 반도체 공장과 AI 데이터센터는 쉬지 않고 돌아갑니다.그런데 외부 전력망의 전압이 불과 몇 밀리초 동안 흔들리는 것만으로도 정밀 장비가 멈추거나 생산 중이던 제품에 문제가 생길 수 있습니다.이때 필요한 것은 몇 시간 동안 전기를 공급하는 거대한 배터리가 아닙니다.전압이 흔들리는 바로 그 순간, 저장된 전력을 빠르게 꺼내 보내는 장치가 필요합니다.이 역할을 위해 연구되는 기술이 초전도 자기 에너지 저장장치 SMES입니다.SMES란 무엇일까요?SMES는 ‘Superconducting Magnetic Energy Storage’의 약자입니다.우리말로는 초전도 자기 에너지 저장장치라고 부릅니다.일반적인 배터리는 전기를 화학에너지로 바꾸어 저장합니다.반면 SMES는 초전도 코일에 직류를 흘려 강한 자..

대형 항공기가 이륙하려면 짧은 시간에 엄청난 추력이 필요합니다.문제는 더 멀리 날기 위해 연료를 많이 실을수록 항공기가 무거워지고, 그 무게를 띄우기 위해 다시 더 많은 연료가 필요하다는 점입니다.그래서 항공기 설계에서는 엔진 효율뿐 아니라 모터와 발전기, 전력케이블의 무게까지 매우 중요하게 다뤄집니다.이 과정에서 주목받는 기술이 바로 초전도 모터와 발전기입니다.초전도 모터란 무엇일까요?전기모터는 전기에너지를 회전운동으로 바꾸어 프로펠러나 팬을 돌리는 장치입니다.일반 모터에는 구리 코일이 들어가지만, 큰 전류가 흐르면 전기저항으로 인해 열이 발생합니다.출력이 커질수록 코일과 냉각장치, 전력케이블도 두껍고 무거워집니다.초전도 모터는 코일의 일부 또는 전체에 초전도체를 사용합니다.초전도체를 매우 낮은 온도로..

아침이 시작되면 전기버스가 움직이고, 고층 빌딩의 냉난방 시스템이 켜지며, AI 데이터센터의 서버도 본격적으로 계산을 시작합니다.미래 도시는 지금보다 훨씬 많은 전기를 사용하게 될 가능성이 큽니다.하지만 도시의 지하 공간은 이미 지하철, 통신선, 상하수도, 가스관과 전력 케이블로 가득합니다.같은 공간에서 더 많은 전기를 안정적으로 보내려면 새로운 전력 인프라가 필요합니다.그 후보 가운데 하나가 바로 초전도 전력망입니다.구리선이 도시의 한계가 되는 이유구리는 전기가 잘 흐르고 가공과 수리가 쉬워 오랫동안 전력망의 핵심 소재로 사용됐습니다.하지만 구리선에도 전기 저항이 있습니다.전류가 많이 흐를수록 열이 발생하고, 일부 에너지는 전송 과정에서 손실됩니다.더 많은 전기를 보내려면 케이블을 굵게 만들거나 전압을..