Kori Insight

LK-99 논란은 왜 전 세계를 흔들었을까2023년 여름, 과학 뉴스 하나가 전 세계 인터넷을 뜨겁게 만들었습니다.“한국 연구진이 상온·상압 초전도체를 만들었다.”이 문장은 너무 강했습니다.상온.상압.초전도체.만약 사실이라면 전력망, 자기부상열차, MRI, 핵융합 발전, 양자컴퓨터, AI 데이터센터까지 한꺼번에 다시 생각해야 할 만큼 큰 발견이었습니다.초전도체는 전기저항이 0이 되는 물질입니다.전기가 흐를 때 에너지가 열로 새어나가지 않는다는 뜻입니다.또 자기장을 밀어내는 마이스너 효과가 나타나면, 자석 위에 물체가 떠 있는 듯한 현상도 가능합니다.문제는 조건이었습니다.지금까지의 초전도체는 대부분 극저온이나 초고압 같은 까다로운 환경이 필요했습니다.그래서 상온·상압 초전도체라는 말은 과학계와 산업계를 동..

SMES는 전기차 시대의 숨은 열쇠가 될까한밤중 고속도로 휴게소를 떠올려보면 SMES의 필요성이 조금 더 쉽게 보입니다.전기차 여러 대가 동시에 초고속 충전기에 꽂힙니다.운전자는 빠른 충전을 기대하지만, 충전소 뒤쪽의 전력 설비는 갑자기 큰 부담을 받습니다.전기차 한 대를 충전하는 일은 스마트폰을 충전하는 것과 다릅니다.짧은 시간에 큰 전력을 밀어 넣어야 하기 때문입니다.전기차가 많아질수록 문제는 자동차 안의 배터리만이 아니라, 그 배터리에 전기를 공급하는 전력망으로 옮겨갑니다.이때 주목받는 기술이 초전도 에너지 저장 장치, SMES입니다.SMES는 Superconducting Magnetic Energy Storage의 약자입니다.말 그대로 초전도 자석을 이용해 에너지를 저장하는 방식입니다.SMES는 ..

초소형 MRI가 주목받는 이유응급실에 뇌졸중 의심 환자가 도착했다고 생각해보겠습니다.말이 어눌해지고, 한쪽 팔다리에 힘이 빠지고, 의료진은 빠르게 뇌 상태를 확인해야 합니다.하지만 기존 MRI는 쉽게 움직일 수 있는 장비가 아닙니다.전용 MRI실이 필요하고, 강한 자기장에 맞춘 공간과 안전 관리가 필요합니다.환자가 중환자실에 있거나 산소호흡기, 모니터, 주입 장비를 달고 있다면 검사실까지 이동하는 일 자체가 부담이 됩니다.초소형 고성능 MRI가 주목받는 이유가 여기에 있습니다.핵심은 단순히 MRI를 작게 만드는 것이 아닙니다.MRI를 환자가 있는 곳 가까이 가져가고, 낮은 자기장에서 부족한 영상 품질을 AI로 보완하는 흐름입니다.MRI는 원래 왜 크고 비쌌을까MRI는 자기공명영상입니다.우리 몸속 수소 원..

핵융합 발전은 흔히 ‘인공태양’으로 불립니다.태양처럼 가벼운 원자핵을 결합해 에너지를 얻는 기술이기 때문입니다.하지만 지구에는 태양처럼 플라스마를 붙잡아둘 거대한 중력이 없습니다.1억℃가 넘는 초고온 플라스마를 금속 용기에 담으면 용기부터 녹아버립니다.그래서 과학자들은 물리적인 벽 대신 자기장을 사용합니다.그 자기장을 만드는 핵심 장치가 바로 초전도 자석입니다.─핵융합 발전에 왜 자석이 필요할까핵융합 반응을 일으키려면 중수소와 삼중수소 같은 연료를 매우 높은 온도까지 가열해야 합니다.이때 연료는 원자핵과 전자가 분리된 플라스마 상태가 됩니다.플라스마는 전하를 띤 입자들의 모임이기 때문에 자기장의 영향을 받습니다.강한 자기장을 만들면 플라스마 입자들이 자기력선을 따라 움직이게 할 수 있습니다.즉, 플라스마..

서울에서 부산까지 30분.자기부상열차 이야기가 나올 때마다 가장 먼저 떠오르는 상상입니다.바퀴가 레일 위를 굴러가는 대신, 열차가 자기력으로 떠서 달린다면 지금보다 훨씬 빠른 이동이 가능해질 것 같죠.실제로 일본의 초전도 리니어는 시험선에서 시속 603km를 기록했고, 중국 상하이에는 공항과 도심을 잇는 자기부상열차가 운행 중입니다.그렇다면 서울에서 부산까지 30분 이동도 현실이 될 수 있을까요?─자기부상열차란 무엇일까자기부상열차는 영어로 Maglev Train이라고 부릅니다.Magnetic Levitation, 즉 자기력으로 열차를 띄운다는 뜻입니다.일반 열차는 바퀴가 레일 위를 굴러가며 움직입니다. 이때 바퀴와 레일 사이에는 마찰과 진동이 생깁니다.반면 자기부상열차는 전자석이나 초전도 자석을 이용해 ..

전기는 발전소에서 만들어진 뒤 송전망과 배전망을 거쳐 우리 집, 공장, 병원, 데이터센터로 이동합니다.그런데 이 과정에서 전기가 모두 그대로 도착하는 것은 아닙니다.전선에는 전기저항이 있고, 전류가 흐르면 일부 에너지가 열로 바뀝니다. 이를 저항 손실 또는 줄 손실이라고 부릅니다.AI 데이터센터, 반도체 공장, 전기차 충전소처럼 한 지역에 막대한 전력이 필요한 시설이 늘어나면서, 전력망은 더 많은 전기를 더 안전하게 보내야 하는 과제를 안게 됐습니다.이때 주목받는 기술이 바로 초전도 케이블입니다.─왜 송전 손실이 생길까일반적인 구리선이나 알루미늄선에서는 전자가 이동하면서 금속 내부의 원자와 충돌합니다.이 과정에서 전기에너지 일부가 열로 바뀝니다.전력 손실은 전류가 커질수록 빠르게 증가합니다.그래서 기존 ..

상온 초전도체는 과학 뉴스에 등장할 때마다 큰 기대를 모읍니다.전기저항이 0이 되는 물질이 특별한 냉각장치 없이 실내 온도에서 작동한다면, 전력망과 교통, 의료, AI 데이터센터, 핵융합 산업까지 영향을 받을 수 있기 때문입니다.다만 중요한 조건이 있습니다.상온에서 초전도 현상이 나타나는 것만으로는 부족합니다.대기압에서 안정적으로 작동하고, 높은 전류와 강한 자기장을 견디며, 전선과 코일로 가공할 수 있어야 진짜 산업 변화가 시작됩니다.─상온 초전도체란 무엇일까초전도체는 특정 온도 아래에서 전기저항이 0으로 떨어지는 물질입니다.일반 전선에서는 전기가 흐를 때 저항 때문에 일부 에너지가 열로 사라집니다. 송전선이 가열되고, 서버와 전자기기가 뜨거워지는 이유도 여기에 있습니다.반면 초전도 상태에서는 전류가 ..

한여름 도심의 변전소 근처를 지나가다 보면 낮고 묵직한 기계음이 들릴 때가 있습니다.발전소에서 생산된 전기가 집과 공장으로 이동하는 동안 전선과 변압기에서는 계속 열이 발생합니다.전기가 흐르는 길에 저항이 있기 때문이죠.그런데 전기 저항이 사라져 전류를 흘려도 열이 거의 발생하지 않는 물질이 있다면 어떨까요?송전 손실을 줄이고, 더 작은 케이블로 훨씬 많은 전력을 보낼 수 있습니다.MRI와 핵융합 장치의 강력한 자석도 작고 효율적으로 만들 수 있죠.이런 가능성을 품은 물질이 바로 초전도체입니다.초전도체란 무엇일까초전도체는 특정 온도 아래에서 전기 저항이 사실상 0으로 떨어지는 물질입니다.초전도 상태가 시작되는 온도를 임계온도라고 부릅니다.온도가 임계온도보다 높아지면 초전도성이 사라지고 다시 일반적인 물질..

1911년 네덜란드 레이던대학교의 한 실험실.물리학자 헤이커 카메를링 오너스는 액체 헬륨으로 수은을 절대영도에 가깝게 냉각하며 전기 저항을 측정하고 있었습니다.당시 과학자들은 금속을 극도로 차갑게 만들면 저항이 계속 줄어들지, 일정한 값으로 남을지, 오히려 전자가 움직이지 못하게 될지 알지 못했습니다.그런데 수은의 온도가 약 4.2K, 섭씨 영하 269도 부근에 도달하자 저항이 서서히 감소한 것이 아니라 측정 한계 아래로 갑자기 떨어졌습니다.인류가 처음으로 전기 저항이 사라지는 상태를 확인한 순간이었죠.초전도체는 단순히 전기가 잘 흐르는 물질이 아니다초전도체는 특정한 임계온도 아래에서 전기 저항이 사실상 0이 되는 물질입니다.일반적인 전선에서는 전자가 원자와 충돌하면서 에너지 일부가 열로 바뀝니다.초전도..

차가운 연기가 테이블 위로 천천히 흘러내립니다.실험자가 검은색 원판을 액체질소로 냉각한 뒤 자석으로 만든 궤도 위에 조심스럽게 올려놓습니다.손을 떼자 원판은 바닥으로 떨어지지 않습니다.자석과 닿지 않은 채 몇 밀리미터 높이에서 그대로 떠 있죠.살짝 밀어보면 원판은 궤도를 따라 미끄러지듯 움직입니다.어떤 실험에서는 자석 아래에 거꾸로 매달아도 떨어지지 않고, 기울어진 상태에서도 일정한 높이와 방향을 유지합니다.이 신기한 장면의 중심에는 마이스너 효과와 자속 고정이라는 두 가지 초전도 현상이 있습니다.마이스너 효과란 무엇일까마이스너 효과는 물질이 초전도 상태로 바뀔 때 내부의 자기장을 외부로 밀어내는 현상입니다.일반 금속은 온도가 낮아지면 전기 저항이 점차 감소합니다.초전도 물질은 임계온도 아래로 내려가면 ..