'꿈의 물질' 철로 만든 초전도체 상용화 성큼

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 국내 연구진이 전류가 계속 흐를 수 있어 '꿈의 물질'로 불리는 초전도체를 상용화할 수 있는 가능성을 제시했다.

기초과학연구원(IBS)은 강상관계물질연구단 김창영 부연구단장 연구진이 철-닉토켄 초전도체의 임계온도를 18도 이상 올리는 데 성공, 상용화 가능성을 한 단계 높였다고 16일 밝혔다.

초전도체는 임계온도 이하에서 전기 저항이 '0'이 되는 물질로, 초전도 전선을 흐르는 전류는 손실 없이 계속 흐를 수 있다.

송전설비나 자기부상열차, 고해상도 MRI(자기공명영상장치) 등 여러 산업 분야에 활용이 가능하다.

하지만 영하 240도 이하의 극저온의 상태에서만 나타나기 때문에, 상용화하기 위해서는 임계온도를 높여야 한다.

임계온도를 영하 140도까지 끌어올린 구리화합물 기반 초전도체가 개발됐지만, 비싼 희토류 원소가 들어가 널리 활용하기 어려웠다.

이 때문에 철-닉토겐 화합물 초전도체나 철-칼코겐 화합물 초전도체 등 철을 기반으로 한 초전도체 연구가 활발히 진행되고 있다.

연구진은 철-닉토겐 초전도체에 불순물을 넣어 전자를 추가하는 '도핑' 기술을 이용해 임계온도를 기존 영하 249도에서 영하 231도까지 끌어올렸다.

기존 초전도체 도핑은 화합물 안에 특정 원자를 넣는 방법이 주로 쓰였지만, 화합물 내 자유전자를 산란시켜 성능을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

연구진은 원자를 넣지 않고 전자만 도핑하는 기법을 철-닉토겐 초전도체에 처음으로 적용하는 데 성공했다.

이번 연구성과는 권위 있는 과학학술지 '네이처 머티리얼즈'(Nature Materials) 온라인판에 16일자로 실렸다.

김창영 부연구단장은 "철을 기반으로 한 초전도체는 균일한 성능을 유지할 수 있고 제작비용도 저렴해 대량생산이 가능하다"면서 "임계온도가 높은 철 초전도체 개발에 기여할 것"이라고 말했다.

jyoung@yna.co.kr

제보는 카카오톡 okjebo <저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포, AI 학습 및 활용 금지> 2016/08/16 00:00 송고