[프리즘] 초전도 현상

　초전도는 전기저항이 제로(0)가 되는 현상이다. 일정 온도 이하라는 조건이 달려있지만 전기저항이 없다는 점은 전기에너지를 늘 사용해야 하는 입장에서는 엄청난 일이자 이익이다.

　초전도 현상은 잘 알려진 것처럼 물리학자 온네스(Heike Kamelingh Onnes)에 의해 처음 발견됐다. 그런데 이 현상의 발견에는 냉각기술의 발달이 한몫을 차지했다.

　19세기 말 당시 과학자들은 산소의 액화(1877년), 질소의 액화(1883년)에 잇달아 성공했고, 1898년에는 수소 액화까지 성공하면서 헬륨을 제외한 모든 기체의 액화가 가능해졌다. 상당히 낮은 온도까지 냉각할 수 있는 기술이 등장하자 동시에 금속의 저항이 극저온 상태에서 어떻게 되는지에 대한 논의가 일게 된다. 과학자들이 품은 호기심은 온도를 절대온도인 0도(0도K=-273도C)에 가까운 극저온까지 내리면 전기저항은 어떻게 변할까였다.

　액체냉각과 금속 저항에 관한 연구를 계속하던 온네스는 어느 날 온도를 4.2K까지 낮추자 물체의 전기저항이 갑자기 제로(0)가 되는 현상을 발견하게 된다. 비아그라처럼 하나의 기술 개발이 불러 온 또 다른 성과라 할 수 있겠다.

　초전도 현상은 초전도 기술이라는 범주 속에서 또다시 실제 적용을 위한 다양한 연구의 토대가 됐다. 초전도 현상을 나타내는 물질을 송전 케이블 등 전력기기에 적용할 경우 전력손실이 전혀 발생하지 않는다. 효율상 불가능한 해외 먼 곳의 사막, 또는 바다 위에서 태양광이나 풍력으로 얻은 전기에너지도 초전도 기술 발전 여부에 따라 생산량 그대로 송전해 사용할 수 있게 된다.

　꿈의 기술로 불리는 초전도 응용 연구를 현재 전 세계 각국에서 경쟁적으로 진행 중이다. 초전도 분야서 배출한 노벨상 수상자도 부지기수다. 초전도 전자가 절연층을 통과하는 조셉슨 현상을 발견한 조셉슨을 비롯해 전 세계에서 10여명 가까이 된다.

　발견된지 100년이나 된 매력적인 아이템이지만 아직까지 우리나라에서는 체계적인 연구와 투자가 이루어지지 않고 있다. 독립된 형태의 초전도 연구소를 만든다면 우리도 노벨상 하나쯤 이곳에서 받게되지 않을까?

부산=임동식기자 dslim@etnews.co.kr