상온상압 초전도체 상용화로 일상에 활용된다면 어떤 일들이 벌어질까?

최근 고려대 상온상압 초전도체 논문을 전 세계가 주목하고 있습니다. 이렇게 까지 화제가 된 이유에 대해서 알아보려고 합니다. 초전도체가 무엇이고 일상에 활용된다면 어떤 일들이 벌어질지 간략하게 설명드리도록 하겠습니다.

 

초전도체란?

초전도체란 간단하게 전기저항이 0인 물질입니다. 우리가 사용하는 전도체는 모두 저항을 가집니다. 전기가 전도체를 통해서 흐르면 이를 방해하는 것이 있고, 이로 인해 전기는 이동 중에 손실이 일어납니다. 손실된 전기는 열에너지로 바뀌며 발열을 일으키죠.

 

쉽게 예를 들면 밧줄에 사람이 매달려있고, 밧줄을 잡은 손의 힘을 조금씩 풀면 사람은 조금씩 밑으로 떨어집니다. 하지만 손과 밧줄의 마찰에 의해 손이 굉장히 뜨거워지고, 심하면 화상을 입죠. 

 

이렇듯 전기와 전도체도 흐르면서 열이 발생한다고 비유적으로 생각하시면 쉽습니다.

 

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초전도체는 이러한 저항이나 발열이 생기지않는 꿈의 물질입니다. 즉, 아무리 빠른 속도로 밧줄에서 떨어져 가도 손에는 전혀 열이 발생하지 않는 것이죠. 상식적으로 가능할까 라는 생각이 들 정도로 상상하기 어려운 것이죠.

 

이러한 초전도체는 온도를 엄청낮게 하거나, 기압을 엄청 올리는 정도로만 실현이 가능했습니다. 즉, 일반적인 우리 삶에서는 실현이 어려운 것이죠. 하지만 이러한 물질을 고려대에서 실험으로 발견했다는 것이 이번 논문이 전 세계의 관심을 받는 이유입니다.

 

실생활 활용이 된다면?

이 물질이 실생활에 활용이 된다면 어떨까요? 어떻게 우리의 삶이 바뀔지가 중요할 것 입니다. 인류사에 큰 전환점이 될 발견인 초전도체가 상용화된다면 우리 삶은 이전과 꽤 많이 달라질 것입니다. 전기의 발견, 산업혁명처럼 말이죠. 

 

초전도체의 특성 2가지

우선 특성 2가지를 알고계셔야 활용에 대해서도 이해가 쉽습니다. 

 

첫 번째는 위에 설명 드렸듯 전기 저항이 0이라는 점입니다. 즉, 발열이 없으며 전기손실이 없다는 것이죠.

두 번째는 마이너스 효과입니다. 마이너스 효과를 쉽게 설명드리면, 자기장은 보통 물질을 통과합니다. 하지만 초전도체의 경우 자기장을 밀어내게 됩니다. 아래 이미지처럼 말이죠.

마이너스-효과 좌 일반물질, 우 초전도체

 자기장이 통과하지 못하고 밀어내는 특성을 가진 초전도체는 자기장이 있는 물질 위에서 공중에 떠서 고정이 됩니다.

단순히 붕붕 떠있는게 아니라 고정이 된다는 것이죠. 그 모습 그대로 심지어 뒤집어도 그대로 공중에 떠있습니다. 뒤집었다는 것은 자기장을 띈 물체가 위, 초전도체가 아래 있다는 것입니다.  이러한 특성을 가지고 있는 게 초전도체입니다.

 

실생활 활용

그렇다면 만약 실제로 상온상압 초전도체가 실생활에 활용이 된다면 어떤일이 벌어질지 알아보겠습니다.

 

1. 전기 손실이 없기에 일상에서 전기 공급이 굉장히 간편해집니다. 전기 저항에 의한 손실 때문에 전압을 크게 높이거나 필요 이상의 전기를 보내는 일이 없어지죠. 즉 전봇대, 변압기의 형태가 매우 간단해지거나 사라질 수 있습니다. 

 

2. 전기저항이 없기에 발열도 사라집니다. 여러분의 컴퓨터, 스마트폰을 아무리 사용해도, 비트코인 채굴, 고사양 게임을 아무리 해도 발열이 없습니다. 쉽게 예를 들면 아무리 일을 해도 지치지 않는 것이죠. 기계도 발열 때문에 일을 분산시키거나 휴식을 가져야 합니다. 하지만 이런 일이 사라지게 됩니다.

 

 

3. 자기부상열차가 상용화됩니다. 자기 부상열차는 철도 위에 떠있는 전철이죠. 아까 말씀드린 마이너스 효과로 공중에 떠서 고정되어 안정적인 열차가 일반 엔진으로 내기 어려운 속도로 빠르게 운행이 가능한 자기 부상열차가 기본적인 대중교통이 될 겁니다.

 

4. 에너지 문제 해결이 될 수 있습니다. 우리는 화석연료를 주로 사용하며 이로인해 지구 기후위기에 시달리고 있습니다. 그래서 전기를 사용하는 전기차와 같이 조금씩 화석연료를 줄이고 있습니다.

 

다양한 변화가 일어나겠지만 가장 기대가되는 문제는 핵융합 분야입니다. 핵융합은 태양과 같은 원리입니다. 태양에서 고온의 에너지를 뿜어내는 것은 핵융합이 일어나기 때문입니다. 정말 작은 질량으로 핵융합을 시키면 어마어마한 에너지가 나옵니다. 

 

하지만 현재 핵융합을 위한 조건을 만들기 위해 들어가는 비용과 에너지가 나오는 것에 비해 많이 들어가기 때문에 문제이죠. 하지만 발열이 없이 엄청난 전기를 사용하는 것은 이런 연구에 있어 큰 진보를 가져올 것입니다. 몇 천도, 몇 억 도까지 올라갈 수 있는 발열을 쿨링 하는 것이 문제였다면 초전도체는 이런 발열이 없으니 말이죠.

 

그렇게 핵융합이 실용화된다면 우리는 에너지에 돈 쓸일도 없을뿐더러 상상이나 영화에서 보던 스피드와 힘을 가진 어떤 것도 만들 수 있습니다. 에너지가 무한이니 말이죠. 아이언맨 슈트 그 이상도 만들어질지 모르죠.

 

5. 공중에 떠있는 집, 건물, 자동차가 실생활에 적용될 수 있습니다. 아바타에서 인간이 가지려고 나비족을 침략한 이유가 초전도체죠. 마이너스 효과를 이용해 무엇이든 우리는 띄울 수 있습니다. 에너지도 무한이고, 아무리 강한 전기를 사용해도 발열 없이 문제없는 세상은 SF영화에서 보던 것들을 실현시킬 수 있습니다. 다만 그 과정에서 법적인 문제나 이를 나쁜의 도로 사용하는 부작용 등을 고려하면 상온상압 초전도체가 생겨도 상용화까지는 오래 걸릴 것 같습니다.

 

위와 같이 실생활에 활용되며 상용화된다면 우리의 삶은 많이 바뀔 것 입니다. 그래서 이렇게 전 세계가 단순 아카이브에 올라온 논문으로도 화제가 된 이유입니다. 

 

 

오늘은 상온상압 초전도체란 무엇이고, 실생활에 활용된다면 어떤 일이 벌어질지에 대해서 간단히 알아보았습니다. 만약 이번 결과가 안 좋더라도 한 걸음 나아가는데 기여가 될 것이라고 생각합니다. 기대했던 결과가 아니라도 비난보다는 응원이 우리가 해야 할 일있은 것 같습니다. 

 

 

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