국내 연구진이 꿈의 소재로 알려진 초전도체(Superconductor)를 ‘상온 상압 초전도체’를 개발했다는 발표가 알려지자 마자 한국의 ‘한국초전도저온학회’는 물론 미국, 중국, 인도 등 전 세계 관심 많은 과학 연구소에서 실제로 입증 실험에 나서고 있어, 세계 최초의 ‘상온 상압 초전도체’의 앞길이 주목되고 있다.

성공이 입증될 경우 “이러한 개발은 잠재적으로 핵융합 에너지, 차세대 배터리 및 양자 컴퓨팅의 잠금을 해제하는 것”을 의미한다. 일부 과학자들은 “우리는 우리의 새로운 개발이 인류 를 위한 새로운 시대를 여는 완전히 새로운 역사적 사건이 될 것이라고 믿는다”는 반응까지 나오는 등 세계적 관심이 뜨겁다.

우선 국내 민간 학술 조직인 한국초전도저온학회가 지난 7월 22일 논문 사전 공ㅇ개 사이트 아카이브(arXive)를 통해 발표된 ‘상온 상압 초전도체 LK-99'의 진위 여부를 판명하기 위해 “LK-99 검증위원회’를 구성하기로 했다고 2일 밝혔다. 위원장은 김창영 서울대 물리천문학부 교수가 맡기로 했다.

한국초전도저온학회는 물리학, 재료공학, 기계공학, 전기공학 관련 연구자들이 결성한 초전도 관련 국내 대표 학술단체로서, 초전도 이론과 물성실험은 물론 양자컴퓨터, 초전도 전력응용, 극저온공학과 같은 여러 학술활동을 지원하고 있는 민간 학술단체이다.

초전도학회는 (주)퀀텀에너지연구소 측에서 LK-99 샘플을 제공한다면, 학회 소속 연구기관에서 교차 측정을 할 계획이며, 이미 고려대, 서울대, 성균관대와 같은 대학 연구실에서 LK-99를 논문 내용대로 재현하기 위한 연구가 진행 중이라고 학회는 밝혔다.

국내 연구진이란 이석배 퀀텀에너지연구소 대표(고려대 출신)와 오근호 한양대 명에교수가 이끄는 연구진은 섭씨 30도의 상온상압에서 초전도성을 갖는 납 기반 물질 LK-99를 세계 최초로 만들었다고 발표했다. 이석배 대표가 논문의 제 1저자이다.

‘초전도체’를 만드는 방법은 논문에 잘 설명되어 있는데, 구리(copper)와 납(lead)을 이용해 새로운 형태의 분자구조를 가진 물질을 만들어야 한다. 학계에서는 생소한 방식으로, 퀀텀에너지연구소 측은 LK-99의 탄생이 20년 동안 1000회 이상의 실험을 반복한 결과라고 밝혔다.

22일 발표된 논문은 다른 과학자들의 검증을 받지 않은 상태에서 사전에 아카이브에 게재했다. 누구든지 이 아카이브에 게재할 수 있으며, 세계 최초이며 꿈의 소재라는 명성 때문에 세계 각지에서 검증 실험들이 이뤄지고 있어 그 결과에 이목이 집중되고 있다.

우선 미국의 저명한 국립연구소가 이론적 가능성이 있다고 확인하는 결과를 내놓은 데 이어 중국 연구진도 이를 실험실에서 재현하는 데 성공했다고 발표했다. 미국 로렌스버클리국립연구소 연구진도 LK-99 제조방법에 대해 ‘컴퓨터 시뮬레이션’을 해본 결과, 이론적 가능성을 확인했다면서 관련 결과를 1일 아카이브에 공개했다.

로렌스버클리국립연구소는 가장 역사가 상당히 긴 미국 국립연구소이며, 물리, 에너지, 양자과학 등을 연구하는 약 4000명의 연구원들이 연구 활동을 하고 있으며, 노벨물리학상 7명, 노벨화학상 4명 등 수상자 11명을 배출한 세계적인 권위의 연구소이다.

‘시니드 그리핀’ 로렌스버클리국립연구소 재료과학부문 박사는 LK-99에서 구리(Cu) 원자가 결정구조로 침투해 납(Pb) 원자를 대체함으로써 결정이 변형되며, 0.5% 수축하는 현상을 시뮬레이션 했다고 밝혔다. 그 결과 물질의 전자구조에 변화가 일어나 초전도 현상이 일어날 수 있는 전자의 조건과 위치가 형성될 수 있음을 확인했다는 것이다.

또 중국의 화중과학기술대학교는 2일 중국 동영상 플랫폼 ‘빌리빌리’에 초전도체 LK-99 합성에 성공했다며 관련 영상을 공개했다.

창하이신 화중과기대 재료공학부 교수가 이끄는 연구팀은 LK-99 결정 합성에 성공해 마이스너(Walther Meissner, 반자성) 효과를 검증하는 데 성공했다고 주장했다.

마이스너 효과는 "초전도체가 자기장을 밀어내는 효과"를 말하는데, 독일의 물리학자 마이스너(Walther Meissner)와 오센펠트(R. Ochsenfeld)에 의해 1933년 주석과 납으로 된 초전도체 주변의 자기장을 측정하면서 발견, 일반에게 알려지게 됐다.

“초전도체 위에 작은 영구자석을 놓으면 마이스너 효과 때문에, 자석이 밀리는 힘을 받고 이 힘이 자석의 무게를 상쇄시켜 자석은 공중에 떠 있게 된다.” 자기부상열차 등 응용범위와 세계 에너지 개발에 획기적인 역할 수 할 수 있는 게 상온 상압 초전도체이다. 통상 초전도체는 영하 -273도 절대온도에 저항이 0이 된다는 것이 통설이다. 혹은 영하 240도 이하에서만 가능하다는 설과 그 이상의 온도에서도 가능해진다는 주장들이 난무한 상태이다.

중국 연구진이 공개한 3분 50초 분량의 영상에는 “현미경을 통해 관찰한 검정색의 작은 점이 보이며, 이 작은 검정색의 점은 쓰러지거나 일어서는 것을 반복한다. 이는 N극 혹은 S극 등 극성에 상관없이 반자성(마이스너) 현상을 일으키고 있음을 암시한다. 단, 연구팀은 현재 반자성 현상만 재현하는 데 성공했으며, 전기 저항이 0인지에 대해서는 추가 실험이 필요하다는 의견을 내놓았다.

중국에서는 또 베이징항공우주대, 중국과학원 금속연구원 산하 선양재료과학국가연구센터 연구진 등도 LK-99가 진짜 상온상압 초전도체인지를 검증하기 위한 연구를 하고 있으며, 이밖에도 미국 아르곤 국립연구소, 중국 선양재료과학국가연구센터 등이 LK-99의 재현을 위한 실험을 진행하고 있다. 아르곤 국립연구소는 이번 주 안으로 실험 결과를 공개할 전망이라고 한다. 이외에도 미국, 인도, 유럽 등 세계 각국의 주요 연구기관들이 재현에 달려들고 있다.