Q. 초전도체가 무엇이길래~~?
Q. 어떤곳에 쓰이나요~?
Q. 관련 산업은(초전도체 관련주) ...?
[단독]이석배 "상온 초전도체 관련해 발표할 자리 있을 것"
- 뉴시스입력 2023.08.04 11:07
이석배 퀀텀에너지연구소 대표, 뉴시스 전화 인터뷰서 밝혀 "전 세계 각지 샘플 요청에 정신 없어"
이석배 퀀텀에너지연구소 대표가 최근 상온 초전도체 개발 성공을 주장한 논문 원고와 관련한 이슈와 관련해 "조만간 모아서 정리해 발표하는 자리가 있을 것"이라고 말했다.
이 대표는 4일 오전 뉴시스와의 전화 인터뷰에서 현재 기업 상황을 전하며 이같이 밝혔다.
학계에 따르면 이 대표와 오근호 한양대 명예교수가 이끄는 국내 연구진은 지난달 22일 논문 사전공개 사이트 '아카이브'에 상온 초전도체 'LK-99'와 관련한 논문 2편을 게시했다. 아카이브는 동료 평가 등 학계 검증이 아직 이뤄지지 않은 논문 원고를 누구나 올릴 수 있는 사이트다.
원고 게재 후 전세계적으로 상온 초전도체에 대한 반응이 뜨겁다. 관련 테마주가 형성돼 주가가 폭등했고, LK-99가 상온에서 초전도 현상을 보이는 지를 두고 국내외 학계가 검증을 진행하고 있다.
급기야 한국초전도저온학회도 최근 LK-99 검증위원회를 출범해 교차 검증에 들어갔다. 학회 측은 LK-99가 현재 상온 초전도체라고 단정할 수 있는 상황은 아니라며 시편(샘플) 검증이 이뤄져야 한다고 밝혔다. 학회에 따르면 연구소 측은 LK-99 관련 논문이 심사 중이니 심사 결과에 영향을 미칠 수 있는 시편 제공에는 최소 2~4주 걸릴 것이라고 답했다.
뉴시스는 이날 오전 서울 송파구에 위치한 퀀텀에너지연구소 사무실을 찾았다. 출근한 직원들과의 인터뷰를 시도했으나 응하지 않았고 사무실 문도 굳게 잠겨 있었다.
[서울=뉴시스] 윤정민 기자 = 퀀텀에너지연구소 사무실이 위치한 서울 송파구의 한 빌딩. 연구소 주소가 해당 빌딩 지하에 소재해 있다고 알려져 있다. 뉴시스는 사무실 방문을 시도했으나 직원들은 취재에 거부했다. 2023.08.04. alpaca@newsis.com. *재판매 및 DB 금지
이 대표는 뉴시스와의 전화통화에서 "저희 물질(LK-99)에 대해서 전 세계에 레시피를 공개했기 때문에 전 세계가 지금 검증하고 있는 상황이다. 현재 인원이 적은 상황에 각지에서 요청한 샘플들을 만들고 있어 정신이 없는 상황"이라며 기업 현재 상황을 전했다.
이 대표는 사이트 폐쇄 등과 관련한 질문에 "개발 외에 대해서는 관여하고 있지 않아 자세히 설명하기 힘들다"며 "나중에 저희가 모아 정리해 발표하는 형태가 있을 것"이라고 밝혔다.
일각에서는 연구소가 홈페이지에 협력사 일부를 무단도용했다는 의혹도 내놓고 있다.
연구소는 협력업체로 삼성SDI, SKC솔믹스(현 SK엔펄스), LG이노텍, 포스코, 삼성전기, 스미모토 상사, 한국화학연구원, 대한화학회, 고려대학교, 한양대학교, 인제대학교 등 유명 대기업과 대학, 연구원들을 게시했다. 하지만 파트너사로 기재된 일부 업체들은 연구소와 공식적인 협약 등을 맺거나 함께 연구를 진행한 바가 없다고 밝혔다. 현재 연구소는 '사이트 준비 중'이라는 안내와 함께 공식 홈페이지를 폐쇄한 상황이다. 이 대표는 구체적으로 언제 발표할지에 관한 질문에 답하지 않았다
초전도체 超傳導體 / Superconductor
전도체로서, 전기 저항이 0 Ω이 되는 초전도 현상과 마이스너 효과가 일어나는 물질을 가리킨다.
마이스너 효과 없이 초전도 현상만 있는 것은 '완전도체' 내지 바일 금속이라고 한다. 마이스너 효과가 없으면 자기력을 이용한 기술에는 사용이 어렵다.
초전도라는 말 뜻대로 직류 전류저항 0 �이 가장 큰 특성을 가리킨다. 단, 교류전류는 손실이 발생한다.
초전도 돔은 초전도 현상이 생기기 위한 조건을 설명한다.
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온도가 임계 온도(�c, critical temperature)보다 낮아야 한다.
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자기장이 임계 자기장(�c)보다 낮아야 한다.
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전류 밀도가 임계 전류 밀도(�c)보다 낮아야 한다.
물론 여기에 도핑레벨이나 압력 등 양자 페이즈 변이에 해당하는 파라미터들도 있다. 그리고 각각의 임계 성질들의 크기는 초전도체의 성분에 따라 달라진다. 초전도 돔의 크기가 클수록 좋은 초전도체다. 연세대 초전도연구실 출처
임계온도 바로 밑에서는 조금의 자기장이나 전류로도 쉽게 초전도 현상이 사라진다. 반대로 0 K에 가까이 갈수록 비교적 강한 자기장이나 강한 전류에도 잘 버틴다.[33] 따라서 고온초전도체는 고온에서 초전도 현상이 나타난다는 의미도 있지만 단순히 바라봤을 때 낮은 온도에서 더 많은 전류를 흘려 보낼 수 있다는 의미도 된다.
초전도 현상을 설명할 때에는 런던 방정식을 통해 설명한다. 보통 금속의 전류가 전기장의 세기에 비례하는 데(�=��, 옴의 법칙) 비하여, London 방정식은 전류가 벡터장에 비례함을 요구한다 (�=��).
초전도와 관련된 중요한 두 가지 실험 결과를 꼽자면 오네스 교수가 1911년 발견한 초전도체가 직류 전류에 대한 전기저항이 0 Ω이 되는 것과 마이스너와 오센펠트가 발견한 마이스너 효과다.
우선 옴의 법칙이란, 금속에서 흐르는 전류는 저항에 반비례하고, 전압에 비례한다는 법칙이다.
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저온공학의 시작, 초전도 현상 발견
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이전의 과학자들은 극저온에서 전자들의 거동에 대해 의견이 분분했다. 세 의견으로 나뉘었는데, 다른 온도 대역처럼 어느 정도 저항이 있을 것이라는 의견, 고체를 이루는 격자진동이 완전히 사라져 전기저항이 0 Ω이 될 것이라는 의견, 그리고 전자들이 얼어붙어 저항이 증가할 것이라는 의견이 있었다. 아예 액화가 안 되는 물질들인건 아닐까? 라는 접근으로 영구기체라는 단어도 있었다.
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마이스너 효과의 발견
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1933년, 독일의 물리학자 프리츠 발터 마이스너(Fritz Walther Meißner, 1882 ~ 1974), 로버트 오쉔펠트가 주석과 납 시료에서 초전도체 내부로 자기장이 침투하지 못 하는 현상을 실험적으로 발견했다.
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나이오븀 기반 저온 초전도체의 상용화
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1954년, 18 K(약 −255 ° C) - Nb3Sn이 발견됐다. 극한의 자기장이 걸리는 특정 부위에 사용하곤 한다. 자기장이 투사됐을 때 흘릴 수 있는 전류가 높다는 장점이 있지만, 깨지기 쉬워서 가공이 어렵다.[7]
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1961년, 9.7 K(약 −263 ° C) - NbTi가 발견됐다. 금속재료면서 인발이 가능하다는 장점이 있다.
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1983년, MRI용 초전도 전자석이 상용화됐다.
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1988년, 이탈리아의 물리학자 파리시가 저서 '통계학론'에서, BCS이론의 미시적 유효 이론인 "란다우-긴즈버그 모형(Landau-Ginzburg model)"을 제시하고, 초전도체의 전이 속도에 따라 1형/2형으로 나누었다.
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초전도체 (超傳導體)
: 매우 낮은 온도에서 전기저항이 0에 이르러 초전도현상이 나타나는 도체.
특정 온도 이하가 되면 전기저항이 0이 되는 물질을 초전도체라고 한다. 초전도체는 자기장주1의 특성에 따라 자기장이 들어가지 못하는 제1종 초전도체와 자기장이 침투하지만 초전도성을 유지하는 제2종 초전도체로 구분된다. 제1종 초전도체는 나이오븀(Nb)주2, 바나듐(V)주3 등 금속 원소이며, 제2종 초전도체는 합금, 화합물 등이 해당된다.
특히 제2종 초전도체는 내부에 자기장이 들어가면서도 무저항을 유지하는 성질을 가지고 있다. 초기에 발견된 제2종 초전도체는 NbTi, Nb₃Sn 등 합금이 있다. 이는 액체 헬륨으로 냉각해야 할 정도의 낮은 온도(영하 260도 이하)에서 초전도성을 나타내므로 ‘저온 초전도체’라고 부른다.
1987년부터 발견되기 시작한 세라믹 계열 초전도체 역시 제2종 초전도체인데, 합금계보다는 수십도 높은 온도에서 초전도성을 나타내므로 ‘고온 초전도체’라고 부른다.
초전도체는 임계온도주4보다 낮은 온도에서만 초전도상태가 된다. 임계온도가 너무 낮으면 초전도체를 실용화하기 어려우므로 임계온도를 높이는 것이 중요한 문제로 다루어졌다. 임계온도는 고정된 값이 아니고 자기장과 전류와도 관계가 있다. 예를 들어 초전도체가 자기장 속에 있거나 전류가 흐르고 있으면 임계온도가 더 낮아진다.
따라서 임계온도가 높다고 해서 무조건 좋은 초전도체라고 할 수는 없다. 자기장 내에서의 임계온도가 자기장이 없을 때에 비해 현저히 낮다면 사용하기 어렵다. 그 외에도 초전도체는 기계적, 열적으로 다루기 어려운 여러 가지 특성이 있기 때문에 실용화를 위해서는 여러 분야가 복합된 기술이 필요하다.
1911년 네덜란드 라이덴 대학의 카멜린 온네스(Heike Kamerlingh-Onnes)가 수은의 전기저항을 측정하는 실험을 하다가 절대온도 4.2K(영하 268.8℃)에서 전기저항이 갑자기 없어지는 현상을 발견하고, 이를 초전도현상(superconductivity)이라고 하였다.
이후 초전도현상을 규명하려는 노력과 함께 새로운 초전도체를 찾기 위한 연구가 시작되어 합금계 저온 초전도체들이 하나씩 발견되었고, NbTi를 사용한 초전도 선재도 만들어졌다. 또 전자석 등을 만들어 초전도를 이용하려고 하는 시도도 계속되었다.
1987년에는 스위스의 베드노르츠(Johannes Bednorz)와 뮐러(Karl Müller)에 의해 고온 초전도체가 발견되었다. 이후 초전도는 세계적인 관심을 일으킨 연구 주제가 되었고, 더 높은 온도에서 초전도가 되는 물질을 찾기 위한 경쟁이 시작되었다.
현재도 점점 더 높은 온도의 초전도체가 발견되고 있지만, 세라믹 계열 고온 초전도체는 선재로 만들기가 어려워 아직 실용화되고 있지는 않다. 지금까지 초전도 현상 연구에 대해 1913년, 1972년, 1973년, 1987년, 2003년 등 5회에 걸쳐 노벨상이 수여되었다.
- 초전도체 효과
저항이 0인 상태에서 전류가 흐르기 때문에 에너지 손실을 최소화할 수 있으므로 초전도체 물질을 활용한 전자기기 사용시간을 극대화
- 초전도체 기존 조건
1. 극저온 상태
2. 고기압 상태
--> 국내에서 밝혀낸 LK99은 초전도체 상태를 쉽게 구현가능하도록 만들어 낸것도 대단하지만, 기존 극저온과 고기압 상태가 아닌 일상의 상온(Room Temperature)와 상압(Atmospheric Pressure) 상태에서도 초전도체 현상을 만들어 냈기에 더욱 놀라운 결과임. 👍👍
1. 고온 초전도체의 연구
구리, 철 기반 고온 초전도체의 등장과 스핀밀도파 이론(한국어 기사1, 한국어 기사2)
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발견
날짜 |
온도/K
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설명
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1986년
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35
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1987년
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93[11]
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미국 휴스턴 대학교 폴 추 연구팀이 이트륨에 기반한 YBCO를, 일본의 츠쿠바 연구팀이 비스무트에 기반한 BSCCO를 발견하며 고온 초전도체에 대한 논의가 시작됐다. 이들을 총칭해 REBCO(RE는 Rare Earth, 희토류, BCO는 바륨-구리-산화물)라고도 했다. 곧이어 이트륨을 탈륨으로 교체하여 임계온도를 127 K까지 올렸다. 단 이들은 세라믹이라 부러지기 쉬워 휠 수 있는 선재 가공법에 대한 연구가 이어진다.
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1993년
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133[15]
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스위스 한스 연구팀이 Hg-1223[16]를 발견했다. 15만 기압 이상의 고압에서 연구하자 164 K(약 −109 ° C)까지도 달성됐다.
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2001년
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39[17]
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일본 아키미츠 연구팀이 MgB2가 초전도 현상이 있음을 발견했다.[18] BCS이론의 한계온도 기준이 40 K라서 약간 애매하지만 편의상 고온 초전도체로 더 분류되곤 한다. 저렴해서 유용도가 있기 때문.
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2008년
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일본의 도쿄공업대학 호소노(Hosono) 그룹이 철-비소 기반 초전도체를 발견했다.
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1993년: 울만(Wollman)이 구리 기반 초전도체의 쿠퍼쌍 매개체를 포논이 아닌 SDW(Spin Density Wave, 스핀밀도파)로 보았다. 자성물질이 포함되면 SDW가 영향을 받기 때문에 고온초전도체 연구에 있어 자성물질은 기피하게 됐다.
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1996년: 발마(Varma)가 구리 기반 초전도체의 페르미 표면 성질을 추가로 설명했다.
2. 고압 초전도체의 연구
3. 그래핀 기반 초전도체 연구
- 그래핀 무아레 초격자(Moiré superlattice, MSL) 기반 저온 초전도체 레이스(한국어 기사[28])
- 2011년 7월, 미국 UT오스틴 비스터리처-맥도날드 두 교수는 그래핀 두 층으로 적층하고 이를 '마법의 각도(Magic-angle)'로 비틀면[29] 초전도 현상이 생긴다는 이론을 발표했다. 논문
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2017년 1월, 영국 캠브리지대학 버나르도 교수 연구진 역시 유사한 이론을 네이처에 게재했다. 논문
4. 상온 상압 초전도체 연구
이처럼 현재까지 알려진 초전도체는 상온과 비교했을 때 극단적으로 낮은 온도이거나, 상압에 비해 극단적으로 높은 기압이라는 환경 하에서만 기능했다. 이에 과학자들은 이런 특수한 환경이 아니라 일상생활에서도 써먹을 수 있을 상온/상압 초전도체를 계속 연구하고 있었다.
그런데 2023년 7월 대한민국에서 기존의 초전도체가 되기 위한 극단적인 제약 조건을 아득히 뛰어넘은 상온 및 상압에서 초전도체가 가능하다는 실험 결과가 제시되면서 전 세계적으로 화제가 되고 있다.
자세한 내용은 LK-99 문서를 참고하십시오.
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명칭
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LK-99
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분류
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화합물
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화학식
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Pb10−�Cu�(PO4)6O (0.9<�<1.1)
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발명자
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대한민국의 과학자인 이석배와 김지훈 등이 발명한 세계 최초의 상온 및 상압[4] 조건에서도 초전도체라고 주장된 물질. 'LK-99'라는 명칭은 제1발명자 이(Lee)석배와 제2발명자 김(Kim)지훈의 성에서, '99'는 이들이 연구를 시작한 '1999년'에서 각각 따온 것이라고 한다.
[상온상압 초전도체 상용화]
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기존 초전도체를 대체할 성질들을 가지고 있는지 파악이 필요하다.
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이전까지 상용화된 초전도체 물질들도 발견 후 상용화까지 10년 단위의 시간을 잡아먹었다.#
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고순도 제조가 어렵거나, 제조의 경제성이 낮다면 의미가 없을 수 있다.[8]
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제조가 쉽더라도 가공이 어려우면 그 또한 상용화의 부담이 있다.
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제조-가공이 어렵더라도 대체불가능한 특성을 가지면 고비용이라도 소수 분야에 폭발적으로 사용될 수 있다.
2월 23일, 퀀텀에너지연구소가 유튜브 채널을 개설하고, 2월 27일에 위 영상을 업로드했다.[13] 영상 제목을 참고하면 이 물질이 미약하게나마 반자성이 있다는 것을 보여주기 위함인 것으로 보이나, 이 샘플은 전도체인 구리 위에 LK-99 박막을 입힌 상태이므로 아무 의미 없는 실험이다. 렌츠의 법칙에 의해[14] 구리 자체만으로도 저런 움직임이 나타나는게 당연하기 때문이다.[15]
3월 31일, 퀀텀에너지연구소는 한국 결정성장학회지에 〈상온상압 초전도체(LK-99) 개발을 위한 고찰〉이라는 제목의 논문을 투고했으며 한 달간의 심사를 거친 뒤 4월 30일 공개됐다. (논문링크1, 논문링크2) 논문의 제1 저자는 퀀텀에너지연구소 소속 이석배, 공동 저자는 퀀텀에너지연구소의 김지훈, 임성연, 안수민과 고려대학교 권영완 연구교수, 한양대학교 오근호 명예교수다.
[관련논문]
The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor(7월 22일 오후 4시 51분(07:51 UTC))
저자: 이석배, 김지훈, 고려대학교 권영완 연구교수
내용: LK-99의 결정 내에 형성된 초전도성 양자 우물(superconducting quantum well; SQW)이 초전도성의 메커니즘일 것이라고 설명한다.
Superconductor Pb10-xCux(PO4)6 showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism(7월 22일 오후 7시 11분(10:11 UTC))
저자: 이석배, 김지훈, 임성연, 안수민, 윌리엄 & 메리 대학교 김현탁 연구교수[19], 한양대학교 오근호 명예교수
내용: LK-99의 결정 내의 [−Pb2−O−]�의 1차원 배열에서 일어나는 전하밀도파(charge-density-wave; CDW)가 초전도성의 메커니즘일 것이라고 설명한다.
상온 상압 운영 조건이 가장 파격적인 특징이다. 임계온도는 400 K(약 127 ° C)이상으로,[20] 기존 고온 초전도체의 133 K(약 −140 ° C)를 한참 뛰어넘는다. 기존의 극저온 또는 초고압 환경의 초전도체와는 달리 LK-99의 경우 "화합물 내부 응력이 외부의 고압 조건을 대신할 수 있다"라는 아이디어를 바탕으로 표면 구조 처리한 납-인회석 결정구조를 개발했다고 주장했다.[21]
제조 공정이 비교적 간단한 것도 특징이다. 재료(황산화납과 인산구리 : Pb2(SO4)O 및 Cu3P)를 가루로 만들어서 1:1 몰비율로 섞고 고진공(10−3 Torr≒1.31579×10−6기압)[t]에서 925 ° C로 5~20시간 가열하기만 하면 된다.[24]
저자: Sukbae Lee, Jihoon Kim, Hyun-Tak Kim, Sungyeon Im, SooMin An, Keun Ho Auh
내용: A material called LK-99, a modified-lead apatite crystal structure with the composition Pb10−xCux(PO4)6O (0.9<x<1.1), has been synthesized using the solid-state method. The material exhibits the Ohmic metal characteristic of Pb(6s1) above its superconducting critical temperature, Tc, and the levitation phenomenon as Meissner effect of a superconductor at room temperature and atmospheric pressure below Tc. A LK-99 sample shows Tc above 126.85∘C (400 K). We analyze that the possibility of room-temperature superconductivity in this material is attributed to two factors: the first being the volume contraction resulting from an insulator-metal transition achieved by substituting Pb with Cu, and the second being on-site repulsive Coulomb interaction enhanced by the structural deformation in the one-dimensional(D) chain (Pb2-O1/2-Pb2 along the c-axis) structure owing to superconducting condensation at Tc. The mechanism of the room-temperature Tc is discussed by 1-D BR-BCS theory.
[관련 인터뷰 및 온라인 확산 과정]
7월 26일 오전 4시 31분, 김현탁 교수가 Sciencecast에 시료를 시연하고 2논문의 해당 본문을 발췌해 설명하는 영상을 올렸다. 영상 그러나 이 영상 역시 강력한 반자성을 보여야 하는 마이스너 효과가 관찰되지 않으며, 단순한 반자성 자화 현상이라는 것이 전문가들의 견해이다. 그러나 김현탁 교수 측은 같은날 있었던 인터뷰에서, 합성된 물질 중 일부만 초전도성을 띄고 있기에 불완전할 뿐이지 여전히 마이스너 현상을 보여주는 것이라 주장했다.[25]
7월 27일 오후 4시경, 제1 발명자 이석배 퀀텀에너지연구소 대표가 조선비즈와 인터뷰했다. #
2020년에 처음 연구 결과를 네이처에 제출했지만 다이어스 교수 사태[26] 때문에 네이처가 논문 게재를 부담스러워했고, 다른 전문 학술지에 먼저 게재할 것을 요구했다.[27] 그래서 국내 학술지에 먼저 올려서 국내 전문가의 검증을 받고[28] 사전 공개 사이트인 아카이브에 올린 것이다.
지난 23일 국제 학술지인 'APL Materials'[29]에도 논문을 제출했다. 우리는 연구기관이 아니라 기업이다보니 기술개발의 결과물로 특허를 내고 수익도 내야 하는데, 네이처나 사이언스는 너무 시간이 오래 걸려서 조금 더 논문을 내기 쉬운 루트를 선택한 것 뿐이다.
지금은 작고한 최동식 고려대 화학과 교수와 함께 1990년대 중반부터 상온 초전도체 구현을 위해 20년에 걸쳐 연구와 실험을 진행했다. LK-99의 특허도 출원했다.[30] 제1발명자 이석배 퀀텀에너지연구소 대표
오후 11시경, 제2발명자 김지훈이 링크드인에 발견까지의 과정을 썼다. 해당 링크드인(로그인필요), 이를 화제로 만든 트위터, 개드립넷의 번역
난 물리학과 물리학자들을 사랑하지만, 그들이 초전도체를 찾기 위한 연구 방법엔 비동의한다. 난 실험 재료를 섞고, 가열하고, 초전도체 특성이 안 보이면 멈췄고, 보이면 계속 진행했다. 이는 매우 지루한 과정이다. 난 20년간, 1천 번의 실험을, 전 과정을 실험했다.[31]제2발명자 김지훈
7월 28일 오전 11시경, 퀀텀에너지연구소의 CTO가 권영완 교수에서 오근호 교수로 변경됐다. #
오후 3시경, 고려대학교에서 열린 "제11회 금속다층국제심포지엄(MML 2023)"이 본래 프로그램 일정에 없이, 폐막식에 퀀텀에너지연구소를 초청해 발표하게끔 했다. 그래서 발표자료도 엉성했고, 한국어 발표를 주최자인 이긍원 교수가 통역했다. 마이스너 효과라 주장하는 영상을 보여주고, 실제 시료들을 가져왔다. 아시아투데이 기사[32][33]
오후 6시경, 이석배 대표가 연합뉴스와 전화인터뷰를 했다. #
2023년 7월 28일, 퀀텀에너지연구소의 발표 장면
다른 저자들의 허락 없이 권영완 연구교수가 임의로 아카이브에 게재한 것이며 현재 아카이브에 내려달라는 요청을 해둔 상황이다.
권영완 교수는 4개월 전 이사직을 내려놓고 현재는 회사와 관련이 없다. 이석배 대표
이 날 중, 김현탁 교수가 "예상치 않게 두 데이터를 하나의 그래프에 삽입하는 과정에서 y축에 오류를 범했다. 그것을 수정할 것입니다. 날카로운 분석을 해주셔서 감사합니다. 우리는 부정행위를 하는 것이 아니라 실수를 하는 것입니다. 발견되었기 때문에 바로잡을 것입니다"라고 메일을 주고 받은 바 있다.
→ 다음 날 오전 10시 53분(01:53 UTC), arXiv에 7월 2논문 수정본이 업로드되었다. 논문 원고
7월 30일 오후 4시경, 퀀텀에너지연구소 측이 동아일보에 "이번에 개발된 상온 초전도체 물질에 대한 이론 정립을 위해 (저자이자윌리엄 & 메리 대학교에 현재 있는) 김현탁 박사와 뭄타즈 카질바시(Mumtaz Qazilbash) (같은 대학) 물리학과 교수 등과 협업 중이고, 다른 해외 기관에서도 (협업) 연구 요청이 오는 상황"이라고 밝혔다.#
오후경,레딧에 중국인 유저 furrypony2718가 퀀텀에너지연구소를 방문하는브이로그를 촬영했다. 마침 청색 옷을 입은 한국인도 방문했으며, 연구소에서 붉은 티셔츠 입은 사람이 나와(이석배 또는 김지훈으로 추정) 이들을 맞이했고, 중국인인 해당 유저는 입장하진 않고 명함만 받고 올라왔다. 붉은 티셔츠의 인물은 "중국 친구들한테 이 연구가 진짜라고 전해 달라"고 가볍게 인사했다. 이에 유저는 돌아가며 "비현실적이라 떨렸다. 문을 열어주어 더 비현실적이였다. 노벨상 수상자의 연구실보다는 지하라서 오스카 상을 수상한 영화기생충의 느낌이 났다" 등의 평을 남겼다.#
7월 31일 오후 1시경, 김현탁 교수가 중국 매일경제신문(每日經濟新聞, National Business Daily, NBD Press)과의 독점 인터뷰에서 "제작 방법을 공개했고, 연구팀들이 재현에 도움을 줄 것이기에 한 달 안에 복제가 가능할 것", "또한 제작 방법을 공개함으로써 인류의 발전에 기여하고 싶다", "일부는 arXiv에 게시된 두 논문에서 주요 불일치를 발견했고, 다른 일부는 두 논문에 근본적인 결함이 있다(마이스너 효과를 유발한 샘플은 초전도성 때문이 아님). 두 개의 데이터를 하나의 수치로 병합하는 과정에서 곱셈 인자가 의도치 않게 떨어지는 오류를 발견했다. 수정본을 올렸다" 등을 말했다. #
→ 다음날(8월 1일) Figure 4의 (a)그래프에서 샘플2와 샘플3을 묶어 표현한 (a) 그래프의 y축에 오류가 있었는데, 이를 샘플2용 그래프, 샘플3용 그래프로 각각 그린 점만 변경된 논문이 업데이트됐다.
8월 1일 오후 9시경, 퀀텀에너지연구소 측이 SBS에 "초전도체 샘플을 현재도 가지고 있고, 학계 검증 받고 언론에 곧 공개할 것" 등을 말했다. #
8월 2일
- 오전 7시경, 니모 로템(Nemo Rotem, 테크니온 공학 학사) 미국 라스베가스 니모파워툴즈(Nemo Power Tools) CEO가 트위터에 LK-99와 유사한 재료로 상당히 큰 시료(지름 약 1.5~2cm로 추정)를 개인 제작하여 시연하는 영상을 올리고, 반자성[56]에 의한 사선 일부 부양 모습을 보였다. 옴미터로 저항이 0임도 보였다. 댓글로 자신은 이것이 초전도체라고 생각하지 않는다고 밝혔다. 해당 영상 많은 사람들이 낚였지만 사실 이 시료는 LK-99가 아니며 LK-99를 대놓고 비꼬는 영상이다. 자석으로도 영상이랑 똑같이 할 수 있으니 저자들이 초전도체라고 주장하면서 올린 동영상이 초전도체랑 아무런 상관없다는 뜻.
- 오후 11시경, 박철완 서정대학교 스마트자동차학과 교수는 한국초전도저온학회에서 상온초전도검증위원회를 발족시킨 것을 정면으로 비판했다. 박철완 교수는 아카이브에 공개한 논문은 누구나 피어리뷰를 할 수 있다는 것을 의미 하는 것이고 전세계적으로 현재 재현성 실험을 하는 것은 피어리뷰를 받고 있는 것과 다를 바 없는데 우리나라에서만 유독 '피어리뷰' 후 게재 승인을 받지 않았다는 이유로 lk99 연구자들을 범죄자들의 연구비위 때려 잡듯 검증위원회 구성을 이야기 하는 것은 잘못된 것이다라고 비판했다. #
8월 3일
- 오후 3시경, SBS 편상욱의 뉴스 브리핑이 정구희 SBS 산업과학팀 기자를 불러, 현재 LK-99의 개요, 진행상황, 관련 밈 등을 간략히 소개했다. 금요일(8월 4일) 관련자 인터뷰를 추진하고 있지만 어려울 것으로 보인다고 조심히 밝혔다. #
[특허출원 자료]
2020년 7월 22일, 특허 "초전도체를 포함하는 저저항 세라믹화합물(Ceramic composite with low resistance including superconductors)"를 출원했다. 발명자는 이석배, 김지훈이다. 2021년 12월 28일 공개했다. 한국어 영어
2020년 7월 24일, 특허 "초전도체를 포함하는 저저항 세라믹화합물의 제조방법 및 그 화합물(Mehtod of manufacturing ceramic composite with low resistance including superconductors and the composite thereof)"을 출원했다. 발명자는 이석배, 김지훈이다. 2022년 5월 27일 등록했다.한국어 영어
2021년 8월 25일, 특허 "상온, 상압 초전도 세라믹화합물 및 그 제조방법(Ceramic composite with superconductivities over room temperature at atmospheric condition and mehtod of manufacturing the ceramic composite)"을 출원했다. 발명자는 이석배, 김지훈, 권영완이다. 2023년 3월 6일 공개[12]했다. 한국어 영어
상온상압 초전도체 LK99에 대한 결과는 일주일정도 기다려보면 결론이 나올듯 해요~
국내 연구진들의 내부 분열로 인해 급하게 결과를 게제한 탓에 국내연구진들은 신중한 반응입니다.
다행이 국내에서 특허가 출원된 상태라고는 하나 권리범위나 해외 출원(PCT)까지 고려하면 국내에서 열심히 연구한 성과를 해외 다른 연구기관에 선수를 빼앗기지 않으려면 더욱 안정된 결과로 상용화 가능한 제조방법을 확립해야 할것입이다.
국내 연구자분들의 경쟁과 내부 분란으로 해외 특허권 취득 기회를 놓치지 않을까 우려됩니다. 국제특허 출원제도(PCT) 속지주의 원칙에 따라 1년(12개월)안에 선(先) 출원에 대한 우선권을 주장할 수 있는데, Paris루트를 통한 출원등 잘 알아보고 대응을 우선 하셔야 할 듯 합니다.
Patent Cooperation Treaty(특허협력조약)
- PCT에 의한 출원방법(PCT System)국적국 또는 거주국의 특허청(수리관청)에 하나의 PCT출원서를 제출하고, 그로부터 정해진 기간 이내에 특허획득을 원하는 국가(지정(선택)국가)로의 국내단계에 진입할 수 있는 제도로 PCT국제출원의 출원일이 지정국가에서 출원일로 인정받을 수 있다. 다만, 선(先) 출원에 대한 우선권을 주장하여 출원하는 경우 선출원의 출원일로부터 12개월 이내에 PCT국제출원을 하여야 우선권주장을 인정받을 수 있다.
[관련 메커니즘 입증]
퀀텀에너지연구소와 한양대 연구진이 지난달 27일 납 기반의 상온·상압 초전도체(LK-99)를 개발했다는 연구에 대한 해외 연구진의 분석 결과가 나왔다. LK-99의 구조를 시뮬레이션으로 분석한 결과 높은 온도에서도 초전도성을 가질 수 있다는 결과가 주요 내용이다. 하지만 이번 결과는 시뮬레이션 결과이지 실제 물질을 만들어 실험 결과를 얻는 것은 아니라는 점에서 여전히 검증해야할 부분들이 있다.
시네이드 그리핀(Sin´ead Griffin) 미국 로렌스버클리국립연구소(LBNL) 연구원은 지난 달 31일(현지 시각) 논문 사전공개 사이트 ‘아카이브’에 “LK-99의 구조를 시뮬레이션한 결과 기존 초전도체들보다 높은 온도에서 초전도성이 나타날 것으로 보인다”고 밝혔다.
... This plot in particular shows the 'bands', or electron pathways, crossing above and below the Fermi surface. - Lastly, these interesting conduction pathways only form when the copper atom percolates into the less likely location in the crystal lattice, or the 'higher energy' binding site. This means the material would be difficult to synthesize since only a small fraction of crystal gets its copper in just the right location.
This is insanely bullish for humanity. ...
Translate with DeepL
미국 국립연구소(LBNL)의 연구 결과는 상온 대기압 초전도체로서 LK-99를 뒷받침합니다. 1시간 전에 아카이브에 게시된 시뮬레이션은 현대 재료 과학 및 응용 물리학의 성배로서 LK-99를 뒷받침합니다. (https://arxiv.org/abs/2307.16892) 시뮬레이션은 구리 원자가 결정 구조로 침투하여 납 원자를 대체함으로써 결정이 약간 변형되고 0.5% 수축하는, 원래 한국 저자들이 제안한 물질에서 일어나는 현상을 모델링했습니다. 이 독특한 구조는 이 놀라운 특성을 가능하게 하기 위해 제안되었습니다. - 로렌스 버클리 국립연구소의 @sineatrix는 에너지부의 강력한 컴퓨팅 성능을 사용하여 이를 시뮬레이션하고 이 물질의 '전자 구조', 즉 물질에서 사용 가능한 전도 경로에 어떤 일이 일어나는지 살펴봤습니다. - 그 결과 전자가 '초전도'할 수 있는 적절한 조건과 위치에 있는 전자의 전도 경로가 있다는 것이 밝혀졌습니다. 더 구체적으로 말하면, '해발 0피트'와 같이 전기 에너지의 해수면과 같은 '페르미 표면'에 가까웠습니다. 현재로서는 페르미 표면에 가까운 전도 경로가 많을수록 더 높은 온도에서 초전도를 할 수 있는 것으로 알려져 있습니다(비행기가 더 많은 양력을 제공하는 '지면 효과'로 인해 해수면 가까이에서 비행하기가 더 쉬워지는 것과 비유할 수 있습니다). -그림 4. 페르미 준위 주변의 더 작은 에너지 범위에서 계산된 스핀 편광 전자 밴드 구조는 고립된 2밴드 쿠드 매니폴드를 보여줍니다. 페르미 레벨은 eV로 설정되어 있으며 점선으로 표시되어 있습니다. 페르미 레벨이 설정되어 있습니다. 2밴드는 분리된 eV로 표시되어 있으며 i 에너지는 페르미가 더 작음을 보여줍니다. 구조 밴드 전자 bax e 페르미 레벨 스핀 편광 계산된 그림. LM A ABisug 이 그림은 특히 페르미 표면 위와 아래를 가로지르는 '밴드', 즉 전자 경로를 보여줍니다. - 마지막으로, 이러한 흥미로운 전도 경로는 구리 원자가 결정 격자에서 가능성이 낮은 위치, 즉 '고에너지' 결합 부위로 침투할 때만 형성됩니다. 즉, 결정의 극히 일부분만 적절한 위치에 구리가 결합하기 때문에 이 물질은 합성이 어려울 수 있습니다.
이것은 인류에게 엄청난 낙관적인 소식입니다.
미국의 로렌스 버클리 국립연구소, 초전도체 LK99 매커니즘 설명하는 논문 발표
로렌스버클리국립연구소, 초전도체 LK99 매커니즘 설명하는 논문 발표. : 클리앙
https://twitter.com/Andercot/status/1686215574177841152 미국의 로렌스 버클리 국립연구소, 초전도체 LK99 매커니즘 설명하는 논문 발표 논문위치 : https://arxiv.org/abs/2307.16892 National Lab (LBNL) results support LK-99 as a
www.clien.net
그리핀 연구원은 슈퍼컴퓨터를 사용해 LK-99의 전자의 구조 변화를 시뮬레이션한 결과 페르미 표면 현상과 비슷한 수준의 전자 에너지 상태를 확인했다. 페르미 표면 현상은 고온 초전도체에서 나타나는 일반적인 현상으로 에너지 수준이 페르미 표면과 가까울 수록 초전도 현상이 일어나는 임계 온도는 높아진다.
그리핀 연구원은 이와 관련해 “계산적으로는 LK-99가 충분히 높은 수준의 임계 온도를 가질 것으로 보인다”며 “실제 실험을 통해 LK-99를 검증해야 할 필요성이 더욱 커졌다”고 말했다.
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 발표했다.
국내 연구진은 납을 이용해 상온에서도 초전도성을 가지는 물질을 만들었다고 주장했다. 인산구리를 925도의 고온에서 10시간 구워 얻은 물질을 산화납, 황산화납과 섞어 다시 725도에서 24시간 반응시켰다. 그 결과 납을 기반으로 하는 아파타이트(apatite)라는 구조가 만들어졌다. 아파타이트 구조는 육각 기둥의 모양으로 원자가 배열이 반복된 형태다.
납-아파타이트 구조는 비대칭적인 형태를 보였다. 아파타이트 구조는 납 원자 10개로만 만들어지면 대칭 구조를 갖는데, 일부 원자가 구리로 바뀌면서 형태가 일그러진 것이다. 그 결과 부피가 0.48%가 줄며 수축이 일어났고, 그 결과로 초전도 현상이 나타났다고 연구진은 설명했다.
하지만 해당 연구 결과는 다른 과학자들의 심사를 거쳐 정식으로 출판되지 않고 연구자가 쓴 논문을 수정 없이 그대로 인터넷에 올리면서 국내는 물론 해외 과학계로부터 철저한 검증의 필요성이 제기됐다.
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”며 “추가 조사에 박차를 가할 것을 기대한다”고 말했다.
[학계 전문가 이론적 연구]
| 나라 | 성명 | 소속 | 긍정 | 중립 | 부정 |
| 중국 | 천싱추(陈星秋) | 선양국립재료과학연구소(CAS-IMR-SYNL, Shenyang National Laboratory for Materials Science)[45] | O | ||
| 미국 | 시네이드 그리핀(Sinéad M. Griffin) | 로렌스버클리국립연구소(LBNL, Lawrence Berkeley National Laboratory)[48][49] 고에너지-응축물질연구실 박사 | O | ||
| 중국 | 쓰량(司良) | 시베이대학(NWU) 물리학과 교수 | O | ||
| 오스트리아 | 카르스텐 헬트(Karsten Held) | 빈 공과대학교(Technische Universität Wien) 교수 | O | ||
| 미국 | 대니얼 데사우(Daniel Dessau)[56] | 미국 콜로라도대학교 물리학과 교수 겸 국립재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory) 박사 | O | ||
| 칠레 | 프란시스코 무뇨스(Francisco Munoz) | 칠레 대학교(UChile)물리학과 조교수 겸 나노과학 및 나노기술 개발 센터(CEDENNA) 박사 | O | ||
| 3 | 3 | 0 |
[학계 전문가 실험적 연구]
| 나라 | 성명 | 소속 | 긍정 | 중립 | 부정 |
| 인도 | 아와나 V.P.S.(Awana V.P.S.) | 국립물리연구소(CSIR-NPL, National Physical Laboratory) | O | ||
| 중국 | 류즈치(刘知琪) | 베이징항공항천대학(BHU) 재료과학공학과 교수 연구팀 | O | ||
| 중국 | 쑨웨(孙悦) | 둥난대학(SEU) 물리대학 교수 | O | O | |
| 중국 | 关山口男子技师 (관산구의 남자 기술자, Guanshankou Nanzi Jishi)[63] | 화중과기대학(HUST) 빌리빌리 | O | ||
| 중국 | 우하오(武浩) | 재료과학기술대학 창하이신(常海欣) 교수 아래의 박사후과정 | O | ||
| 중국 | 양리(楊麗) | 재료과학기술대학 창하이신(常海欣) 교수 아래의 박사과정 | O | ||
[학계 전문가 반응]
| 성명 | 소속 | 긍정 | 중립 | 부정 | |
| 7/26 | 데릭 로(Derek Lowe) | 사이언스 의약-화학 칼럼니스트 | O | ||
| 카멜라 패더빅캘러핸(Karmela Padavic-Callaghan) | 영국 잡지 뉴사이언티스트 기자 | O | |||
| 수재나 스펠러(Susannah Speller) | 영국 옥스퍼드 대학교 재료과학과 교수 | O | |||
| 익명 | 독일 막스 플랑크 고체상태 연구소(Max Planck Institute for Solid State Research) 연구자 | O | |||
| 산카르 사르마(Sankar Das Sarma) | 메릴랜드 대학교 응집물질이론센터(CMTC) 물리학과 교수 | O | |||
| 7/27 | 릭 그린(Rick Greene) | 미국 메릴랜드 대학교 응집물질이론센터(CMTC) 물리학과 교수 | O | ||
| 강병원 | 충북대학교 물리학과 교수 | O | |||
| 원병묵 | 성균관대학교 신소재공학부 교수 | O | |||
| 유지한 | 조선일보 기자 | O | |||
| 존 더럴(John Durrell) | 영국 케임브리지 대학교 교수 | O | |||
| 산카르 사르마(Sankar Das Sarma) | 미국 메릴랜드 대학교 응집물질이론센터(CMTC) 센터장 | O | |||
| 더그 너텔슨(Doug Natelson) | 미국 라이스 대학교 교수 | O | |||
| 7/28 | 나디아 메이슨(Nadya Mason) | 미국 일리노이 대학교/어배너-섐페인 캠퍼스(UIUC) 응집물질물리학자 | O | ||
| 제니퍼 파울리(Jennifer Fowlie) | 미국 스탠퍼드 대학교 국립 가속기 연구소(SLAC National Accelerator Laboratory) 응집물리학자 | O | |||
| 이윤상 | 한국물리학회 이사 겸 숭실대학교 물리학과 교수 | O | |||
| 7/29 | 산카르 사르마(Sankar Das Sarma) | 메릴랜드 대학교 응집물질이론센터(CMTC) 물리학과 교수 | O | ||
| 엘사 저우(Elsa Zhou) | O | ||||
| 왕톈보(王天博) | 중국 베이징항공항천대학 교수 | O | |||
| 왕샤오강(王晓钢) | 중국 베이징대학 교수 | O | |||
| 싱추 위안(Xingqiu Yuan) | 미국 아르곤국립연구소 연구원 | O | |||
| 최경달 | 한국공학대학교 에너지전기공학과 교수 | O | |||
| 김창영 | 서울대학교 물리천문학부 교수 | O | |||
| 나가이 유키(永井佑紀) | 일본 원자력연구개발기구(JAEA) 연구원 | O | |||
| 8/1 | 마이클 퍼러(Michael Fuhrer) | 호주 모내시 대학교 물리천문대학 교수 | O | ||
| 야코포 베르톨로티(Jacopo Bertolotti) | 영국 엑시터 대학교 물리학 교수 | O | |||
| 한명준 | 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 교수 | O | |||
| 산카르 사르마(Sankar Das Sarma) | 미국 메릴랜드 대학교 물리학과 교수 | O | |||
| 공식계정 | 미국 프린스턴 대학교 스쿱랩 | O | |||
| 8/2 | 데릭 로(Derek Lowe)[41] | 사이언스 의약-화학 칼럼니스트 | O | ||
| 공식 | 한국초전도저온학회 '상온초전도체 검증위원회 | O | |||
| 김창영 | 서울대학교 물리천문학부 교수/한국초전도저온학회 위원장 | O | |||
| 성균관대학교 양자물질 초전도 연구단 | O | ||||
| 고려대학교 초전도 재료 및 응용 연구실 | O | ||||
| 서울대학교 복합물질상태연구단 | O | ||||
| 최경달 | 학회장/ 한국공학대학교 에너지전기공학과 교수 | O | |||
| 플로리안 크노프(Florian Knoop) | O | ||||
| 8/3 | 이시다 켄지(石田憲二) | 일본 교토대 물리학과 교수 | O | ||
| 산카르 사르마(Sankar Das Sarma) |
미국 메릴랜드 대학교 물리학과 교수 |
O | |||
| 김창영 |
서울대학교 교수,한국초전도저온학회 검증위원장 |
O | O | ||
| 최한용 |
성균관대학교 교수(검증위 참여) |
O | |||
| 2 | 14(+3) | 17(+5) |
- 긍정적 2 /중립 14(+3)/17(+5)
중복제외
- 긍정적 2 /중립 13(+3)/13(+3)
[연구 진행중]
| 나라 | 성명 | 소속 | 긍정 | 중립 | 부정 |
| 미국 | 마이클 노먼(Michael Norman) | 아르곤국립연구소(ANL, Argonne National Laboratory)[65] 재료과학 부서 총책임연구원 | |||
| 중국 | 원하이후(闻海虎) | 난징대학(NJU) 물리학과 교수[66] | |||
| 중국 | Zhihu의 绮风(비단바람, Qifeng) | 물리연구소(CAS-IOP, Institute of Physics)[69] | |||
| 프랑스 | 주바이르(Zoubair) | 콜레주드프랑스(CDF, Collège de France)[69] 고체화학에너지연구실(Solid State Chemistry and Energy Lab) 소속 대학원생 | |||
| 대한민국 | 한국초전도저온학회 | 성균관대학교(SKKU), 고려대학교(KU), 서울대학교(SNU) 등 | |||
#국내 초전도체 관련 테마주식
상온 초전도체를 국내 연구진이 개발했다고 발표하면서 초전도체 관련주가 줄줄이 상한가를 기록하는 등 강세를 나타냈다.
2일 한국거래소에 따르면 서남은 전 거래일 대비 1950원(30.00%) 상승한 8450원에 거래를 종료했다. 5거래일 연속 상승세다.
서남은 전날에 이어 개장하자마자 상한가로 직행하면서 연중 최고치를 경신했다. 덕성(29.97%), 신성델타테크(29.75%)도 마찬가지다. 서원(29.98%), 모비스(29.98%), 고려제강(29.82%)도 장중 상한가를 기록했다.
美 ASMC 60% 상승했다가 30% 급락
中서도 파얼성·바이리전기 등 관련주 상한가
전문가 "상용화 어려워보여" 지적도
한국 연구진이 상온·상압 초전도체를 개발했다는 소식에 전 세계 증시의 관련 종목 주가도 롤러코스터를 타고 있다.
2일(현지시간) 마켓워치에 따르면 미국 나스닥에 상장된 아메리칸 수퍼컨덕트(AMSC) 주가는 전거래일보다 29.0% 내린 11.46달러에 장을 마감했다. 전날 ASMC 주가는 10.08달러에서 16.13달러로 단숨에 60.02% 폭등했다.
마켓워치는 “한국 연구진이 상온·상압 초전도체를 발견했다고 주장하며 초전도체 기술이 많은 관심을 받고 있다”고 AMSC 주가 급등 요인을 설명했다. 송전·배전 등 전력 솔루션을 주력으로 하는 AMSC는 과거부터 초전도체를 연구한 선도기업으로 꼽힌다. ‘초전도체 테마주’로 꼽히면서 ‘서학 개미’ 투자금이 AMSC에 급격히 몰려들었다.
전날 중국 증시에서도 초전도체 관련주가 일제히 강세를 보얐다. 이날 중국 증시가 약세를 보인 가운데에서도 초전도체 관련주로 꼽히는 파얼성, 바이리전기 주가는 모두 상한가(10%)를 기록했다.
| 여러분은 어떤 기업에 투자하기로 결정을 내리셨나요~ 그럼, 당신의 성공투자를 위해 행운을 빌겠습니다. 굿럭 Good luck~!👍 |
| 🔖 위 모든 내용과 자료는 참고용일 뿐, 투자는 본인 자신의 기준으로 결정하시기 바랍니다. 투자의사결정과 결과에는 투자자 본인이 스스로 책임을 지도록 합니다. |
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