초전도체 기술의 이해, 무저항 재료의 마법, 다양한 산업의 혁신 가속화 가능한 기술로 발전, 초전도체 관련주,LK-99

초전도체 기술의 이해, 무저항 재료의 마법

최근 국내 연구팀(이석배 퀀텀에너지 연구소 대표 외)이 대량의 전기를 손실없이 상온에서 송전할 수 있는 초전도체(Super Conductor)를 전세계 최초로 구현했다는 소식이 알려져서 큰 화제가 되었는데요. 이 불가사의한 물질은 수십년 동안 과학자와 엔지니어의 상상력을 사로잡을 무저항 재료의 마법 같은 매우 흥미로운 주제였습니다.

'상온상압 초전도체(LK-99)개발을 위한 고찰'이라는 이름으로 등재되었는데요.즉,전기나 전자를 이용한 다양한 산업의 혁신 가속화 가능한 기술로 발전할 수 있는 초전도체는, 그동안 극저온 상태에서만 구현 된다는 한계가 있었습니다.
하지만 국내에서 초전도체를 섭씨30도에서 구현 가능함을 증명 해내면서 전세계 관련학계의 이목을 집중시킴과 동시에 수많은 투자자들을 이 흥미로운 이슈에 끌어당긴 상황입니다.

오늘은 초전도체의 기술을 가볍게 이해해보고 초전도체 관련주들에 대해서도 소개해 드리도록 할께요.

마이스너 효과 초전도체 <이미지 출처: 나무위키>

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Contents

1.초전도체란 무엇인가?
2.초전도체의 작동원리
3.초전도체의 응용
4.초전도체 관련 기술주
5.연구 및 과제,향후 전망

 

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초전도체란 무엇인가?

초전도체는 임계온도 이하로 냉각될때 전기 저항이 0이되는 물질입니다. 이 독특한 특성으로 인해 에너지 손실없이 전류가 흐를 수 있어 매우 효율적인 전도체가 됩니다. 또한,내부에서 자기장을 밀어내는 마이스너 효과를 보여주는데요.
그 결과 초전도체를 자기장 근처에 놓았을 때 부상하는 현상이 발생하는데,우리가 알고 있는 자기부상열차의 원리처럼 자석으로 인해 공중으로 뜨는 현상으로 이해하면 쉬울것 같네요.

 

초전도체의 작동원리

초전도체의 작동원리는 양자 역학의 원리에 따라 작동하는데요. 1911년 네덜란드 물리학자 Heike Kamerlingh Onnes에 의해서 밝혀졌습니다. 절대 영도 (-273.15°C 또는 -459.67°C)에 가까운 극저온 수은의 전기 저항이 갑자기 떨어지게되는 현상을 발견하게 됩니다. 그때, 특정 물질의 전자는 쿠퍼 쌍(Cooper Pair)이라는 고유한 쌍을 형성합니다.이러한 쌍은 재료의 결정 격자에서 격자 진동과의 상호작용으로 생성됩니다.

일반적으로, 은과 구리같은 금속성 물질은 전자가 도체를 통해 흐를때 격자 원자와 충돌하여 저항을 일으키고 열의 형태로 에너지를 소산시키는 반면에, 초전도체는 일반적인 물질과 달리 어떤 특정조건 하에서 물체의 전기 저항이 0이 되는데요. 즉, 초전도체는 저항이 없기 때문에 전류가 흐를때 전력손실이 발생하지 않게 되는거죠. 이것이 초전도체의 핵심입니다.

초전도체 임계온도 그래프<이미지 출처:PnL INS>

 

초전도체의 응용

초전도체는 고유한 특성으로 인해 다음과 같은 다양한 산업분야에서 광범위하게 실용적으로 응용될 수 있습니다.

1. MRI(자기공명장치): 초전도 자석은 의료영상에 사용되는 MRI 기계의 중요한 구성요소 입니다.강력하고 안정적인 자기장을 제공하여 신체 내부구조의 상세한 고해상도 이미지 구현을 가능하게 하죠.
2. 전력전송: 초전도체는 전력 전송의 효율성을 크게 향상시킬수 있습니다. 장거리 운송 중 에너지 손실을 줄임으로써, 전력망을 혁신하여 보다 지속가능하고 신뢰할 수 있는 전기분배를 이끌어 낼수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
3. Maglev(자기부상열차): 초전도체는 자기 부상열차를 통해 마찰없는 고속운송을 가능하게 합니다. 공중부양 효과는 열차가 선로위로 떠다니도록 하여 마찰과 에너지소비를 줄이면서 놀라운 속도를 달성합니다.
4. 입자가속기: 초전도 자석은 LHC(Large Hardron Colider)와 같은 입자가속기에서 중요한 역할을 합니다. 그들은 고에너지 물리 실험을 위해 입자 빔을 조종하고 집중시키기 위해 강력한 자기장을 생성합니다.
5. 에너지저장: 초전도 자기 에너지저장(SMES)시스템은 전기 에너지를 자기장에 저장하여 필요할 때 신속하게 방출할 수 있습니다. 이 기술은 전력망을 안정화하고 피크 수요기간 동안 백업전력을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.
6. 핵융합로: 초전도체는 핵융합에 필요한 극도로 뜨거운 플라즈마를 제한하고 제어하는데 도움이 되는 토카막과 같은 실험용 핵융합로의 필수 구성 요소입니다.

 

초전도체 관련 기술주

그러면 간단하게 초전도체 관련 기술주에 대해서 알아볼께요. 국내 주식의 경우 덕성,신성델타테크,원익피앤이,모비스,서남 등이 있습니다.
그 중에서도 최근 신성델타테크의 주가가 많이 이슈가 되고 있네요. 관련 분석은 아래 링크를 참고하시길 바랍니다.

신성 델타테크 주가<출처: Google 금융>

신성델타테크는 초전도체 관련주로 분류되는데요. 최근 국내 연구진의 상온 초전도체 LK-99 개발에 성공했다는 소식이 전해지면서 관심이 크게 쏠리고 있는 주식입니다.
아직까지는 테마주의 형태로 비춰질수 있는 관계로, 투자는 신중하게 하시길 바랍니다.

초전도체 관련주 (국내주식)

 

연구 및 과제, 향후 전망

엄청난 잠재력에도 불구하고 초전도체는 높은 생산비용과 냉각 요구사항 및 재료 제한과 같은 문제에 직면해 있습니다.그리고 LK-99 개발논문은 아직 공식적인 논문이 아닙니다. 또한,일부 물리학자들로 부터 검증이 부족하다는 평을 받고 있기도 합니다만, 미국과 중국 등, 세계 각국의 연구진들이 LK-99를 증명하고 있습니다. 그 결과 국내 연구팀의 상온 초전도 개발에 힘입어 더 많은 추가 연구가 전세계적으로 이루어질 것으로 보입니다. 결론적으로 초전도체는 다양한 산업을 혁신하는 열쇠를 쥐고 있다고 볼수 있습니다.

의료에서 운송,에너지,전자제품에 이르기까지 초전도체의 응용분야는 방대하고 우리 삶에 밀접하게 연결되어 있습니다. 초전도체를 통해 우리는 보다 지속가능하고 효율적이며 기술적으로 진보된 미래를 기대할 수 있게 되었습니다.
향후, 이 핵심기술을 우리나라 연구진들이 주도하여 더 큰 시장으로 나아 갈 수 있기를 바라면서오늘의 포스팅을 마치도록 하겠습니다.