초전도 현상이란 무엇인가

최근 상온 초저도체가 발견 되었다는 소식이 있습니다. 아직 검증된 것은 아니지만 만약 정만 상온 초전도체가 맞다면 대한민국 최초의 과학분야 노벨상을 받을 가능성이 생기는 것입니다. 이번 포스팅에서는 초전도 현상이 무엇인지에 대해서 알아보겠습니다.

 

우리가 일상에서 접하는 대부분의 물질들은 전기 저항을 가지고 있습니다. 즉, 전류가 흐를 때 물질 내에서 일정한 저항에 의해 전력이 소모되고, 물체가 뜨거워지거나 빛을 발산할 수 있습니다. 그러나 몇몇 물질들은 특별하게도 매우 낮은 온도에서는 전기 저항이 사라집니다. 이런 현상을 초전도 현상이라고 합니다.

초전도 현상은 1911년에 네덜란드의 물리학자 하인리히 킬린케가 처음 발견했습니다. 그리고 이후로 많은 연구가 진행되어 초전도 현상의 원리가 이해되고, 다양한 응용분야에서 사용되고 있습니다.

초전도 현상의 가장 특징적인 점은 저항이 사라진다는 것입니다. 즉, 초전도체를 통과하는 전류는 전혀 저항이 없으므로 에너지 손실이 없습니다. 이러한 특성은 높은 전력 효율을 가능케 하며, 전기 기기와 시스템에서 많은 에너지를 절약하는 데에 큰 장점을 제공합니다.

하지만 초전도 현상을 발생시키기 위해서는 매우 낮은 온도가 필요합니다. 일반적으로 대부분의 초전도체는 영하 200도 정도의 온도에서만 작동합니다. 이러한 점은 초전도체를 사용하는 데에 어려움을 초래하고 있습니다.

초전도체는 다양한 분야에서 응용되고 있습니다. 예를 들어, 자기 공진 분석기와 같은 미세 전자 기기에서 뛰어난 성능을 보여주고 있으며, 자기 고리 레벨의 초정밀 측정에도 활용됩니다. 또한, 초전도자선 치료기와 같은 의학 분야에서도 사용되어 암 치료 등에 기여하고 있습니다.

또한, 초전도체를 사용한 초전자기는 강력한 자기장을 생성할 수 있으며, 자동차 브레이크나 자기 부상열차와 같은 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

하지만 초전도체의 저온 운영과 높은 가격 등의 한계점들로 인해 아직까지는 넓은 범위에서 활용되지 못하고 있습니다. 그러나 연구와 기술 발전이 지속적으로 진행되고 있으며, 초전도체의 현상을 더욱 이해하고 응용분야를 넓혀나갈 수 있을 것으로 기대됩니다. 초전도 현상은 물리학에서의 중요한 주제이며, 더 많은 연구와 발전이 이루어질 것으로 기대됩니다.