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놀라운 세상

미 과학자 "'LK-99' 상온 초전도체 가능성 있어" 그러나...

by 석아산 2023. 8. 1.
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자석 위에 초전도체가 반쯤 떠 있는 모습. 국내 연구진이 최근 상온에서 초전도성을 갖는 물질을 찾았다고 발표하면서 전 세계 물리학계의 관심이 쏠리고 있다./김현탁
자석 위에 초전도체가 반쯤 떠 있는 모습. 국내 연구진이 최근 상온에서 초전도성을 갖는 물질을 찾았다고 발표하면서 전 세계 물리학계의 관심이 쏠리고 있다./김현탁

과학이라는 것은, 세상에서 가장 까다로운 과정을 하나 거쳐야 비로소 그 성과를 인정 받게 됩니다.

 

바로 '가설의 검증' 인데요. 

 

그 누가 무슨 이론을 내놓든 간에, 그것이 실험(또는 사고 실험) 등을 통해 논리적, 실제적으로 검증되어야 가치를 갖습니다.

 

지금 이 상온 초전도체에 대해서도, 아직 검증이 충분히 이루어지지 않았습니다.

 

이렇게, 만약 사실이라면 과학의 역사를 바꾸어 놓을 수 있는 가설은, 전세계의 모든 학자들이 뛰어들어서 치열하게 치고박고 검증을 해야 비로소 수용 가능합니다.

지금, 우리나라 연구진이 상온 초전도체를 발견했다고 하지만, 정식 학회 논문 등에서 충분한 검증을 거치지는 않은 상태입니다.

 

아직 샴페인을 따기에는 이릅니다. 김칫국부터 마시지 맙시다.

 

오늘은 미국 과학자가 우리나라 연구진의 실험에 대해서 시뮬레이션을 돌려 봤다고 하는데요. 아직 실제 실험은 아니고 시뮬레이션 단계이니, 이것에 너무 들뜰 필요도 없을 것입니다.

 

과학계에서는 이런 일들이 비일비재합니다. 사람들이 환호하다가도, 검증이 되지 않으면 금세 폐기되어 버리는 가설들이 즐비하죠.

 

그러니 우리는 그저 관망하는 입장에서, 느긋이 그 검증 결과를 기다리면 되는 겁니다. 벌써부터 나서서 "상온 초전도 시대가 온다"고 들뜰 필요는 없을 것입니다.

 

그런데... 그럼에도 불구하고 이 상온 초전도체 관련주라고 해서 몇 개의 주식이 84%나 올랐다고 합니다.

 

역시 금방 끓어오르는 우리 한국인들입니다만... 투자에는 신중하시기 바랍니다. 

 

자, 그럼 소식 보시죠.

 

상온 초전도체에 대한 해외 연구진의 분석 나와

퀀텀에너지연구소와 한양대 연구진이 지난달 27일 납 기반의 상온, 상압 초전도체인 LK-99를 개발했다는 연구 소식이 있었습니다.

이에 대한 해외 연구진의 분석 결과가 나왔다고 합니다.

 

LK-99의 구조를 시뮬레이션으로 분석한 결과 높은 온도에서도 초전도성을 가질 수 있다는 결과입니다.

하지만 이번 결과는 시뮬레이션 결과일 뿐입니다.

실제 물질을 다시 구현해서 실험 결과를 얻은 것이기 때문에, 참고 자료로서의 가치만이 있을 뿐입니다.

 

만약 해외 연구자들이 이 연구에 달려들어서 물질을 구현하고 직접 실험을 해서 높은 확률로 재현에 성공한다면 이 연구진의 연구는 커다란 반향을 일으킬 것입니다. 그러나 그 전에 너무 성급하게 그 결과를 낙관해서는 안 되겠습니다.

 

어쨌든... 이 모든 것이 세계 1류 과학 잡지인 네이처 등에 실려야 학자들이 적극 검증에 뛰어들 텐데요. 이 상온 초전도체를 개발했다는 연구진은 그 논문을 인터넷에 게재하였기 때문에 많은 사람이 참여할지... 의문이네요.

 

어쨌든 시네이드 그리핀(Sinead Griffin) 미국 로렌스버클리국립연구소(LBNL) 연구원은 지난 달 31일(현지 시각) 논문 사전공개 사이트 '아카이브'에 자신의 입장을 밝혔습니다.

 

"LK-99의 구조를 시뮬레이션한 결과 기존 초전도체들보다 높은 온도에서 초전도성이 나타날 것으로 보인다"고  한 것인데요.

 

권위 있는 대학의 교수도 아니고... 연구원이 컴퓨터 시뮬레이션 돌려보고 가능성이 있다고 한 것 뿐이니 너무 침소봉대하지는 않았으면 좋겠네요. 

 

어쨌든 내용을 살펴보면, 그는 슈퍼컴퓨터를 이용해 LK-99의 전자 구조 변화를 시뮬레이션 한 결과 페르미 표면 현상과 비슷한 수준의 전자 에너지 상태를 확인했습니다.

 

페르미 표면 현상이란 고온 초전도체에 나타나는 일반적인 현상입니다. 에너지 수준이 페르미 표면과 가까울수록 초전도 현상이 일어나는 임계 온도가 높아집니다.

 

그리핀 연구원은 이와 관련해 "계산적으로는 LK-99가 충분히 높은 수준의 임계 온도를 가질 것으로 보인다"고 했습니다.

또한 "실제 실험을 통해 LK-99를 검증해야 할 필요성이 더욱 커졌다"고 말했습니다.

 

이석배 퀀텀에너지연구소 대표와 오근호 한양대 명예교수가 이끄는 연구진은 지난 22일 논문 사전공개 사이트인 '아카이브(arXiv)'에 상온상압에서 초전도성을 갖는 납 기반 물질을 세계 최초로 만들었다고 발표했습니다.

 

음.... 일단 뭔가 민간연구소의 대표와.. 이제는 현역을 떠난 나이드신 명예교수님께서 주장하신 건데요...

 

이렇게 납을 이용해 상온에서 초전도성을 가지는 물질을 만들었다는 건데요.

인산구리를 925도의 고온에서 10시간 구워 얻은 물질을 산화납, 황산화납과 섞어 다시 725도에서 24시간 반응시켰다고 합니다.

그 결과 납을 기반으로 하는  아파타이트(apatite)라는 구조가 만들어졌습니다.

아파타이트 구조는 육각 기둥의 모양으로 원자가 배열이 반복된 형태입니다.

 

이 납-아파타이트 구조가 비대칭적 형태였다고 하는데요. 아파타이트 구조는 납 원자 10개로만 만들어지면 대칭구조를 갖는데, 일부 원자가 구리로 바뀌면서 형태가 일그러졌습니다.

그 결과 부피가 0.48% 줄며 수축이 일어났고, 그 결과로 초전도 현상이 나타났다고 연구진은 설명했습니다.

 

하지만 이 해당 연구 결과는 다른 과학자들의 심사를 거쳐 정식으로 출판된 연구 논문이 아닙니다.

또한 연구자가 쓴 논문을 수정 없이 그대로 인터넷에 올린 것 뿐입니다. 국내는 물론 해외 과학계로부터 철저한 검증의 필요성이 요구되는 이유입니다.

그리핀 연구원은 논문 말미에 "대량의 초전도 샘플을 얻기 위해 물질 합성 문제가 여전히 숙제로 남아있지만 새 물질이 높은 초전도성을 보일 가능성이 있는 흥미로운 이론적 징후를 보여줬다"고 합니다.

또한 "추가 조사에 박차를 가할 것을 기대한다"고 말했습니다.

이번 분석은 미국 에너지부 기초에너지과학사무소의 지원을 받아 이뤄졌습니다. 새 결과가 공개되면서 추가 검증 필요성이 높아지면서 다른 연구자들의 추가 검증 분석 결과들도 잇따를 것으로 보입니다.

 

자, 종합해보자면, 아직까지 한 과학자가 민간 연구소와 협업하여 자기가 쓴 논문을 그냥 인터넷에 올린 것뿐입니다.

 

이 논문은 정식 과학자들에 의해서 한 번도 제대로 검증되지 않았으며, 한 작은 연구소의 연구원이 지금 슈퍼컴퓨터로 프로그램을 돌려 본 것뿐이라는 사실을 염두에 두기시 바랍니다.

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