中 연구팀, LK-99 닮은꼴로 실온 상압 초전도 가능성 시사

지난해 7월 국내 연구팀이 LK-99라는 물질로 실온 상압 초전도를 확인했다고 주장하는 논문을 발표해 전 세계 과학자가 검증을 실시했다. 결과적으로 LK-99는 실온 상압 초전도체가 아니었다고 결론지어졌지만 이 LK-99와 유사한 샘플로 실온 상압 초전도를 연상시키는 현상이 확인됐을 가능성이 있다는 논문이 1월 발표됐다. 하지만 연구팀은 신중한 자세를 보이고 있으며 어디까지나 가능성을 시사하는데 그치고 있다.

지난해 7월 국내 한 연구팀은 합성한 샘플 LK-99로 실온 상압 초전도를 확인했다고 보고했다. LK-99에 대해 전 세계 과학자가 검증을 실시했지만 많은 조직이 LK-99 재현을 할 수 없고 이론상 있을 수 없다고 표명했다. 네이처는 논문을 철회했고 국내 초전도저온물리학회도 LK-99에 대해 근거가 없다는 견해를 발표했다.

이번에 발표된 논문은 LK-99와 같은 구리를 첨가한 납 아파타이트 물질로 실온 상압 초전도 실현을 목표로 하는 것이다. 중국 화난이공대 연구팀은 LK-99 논문에 기재된 것과 같은 합성법을 이용해 시료를 합성하고 ESR을 이용해 자기 거동을 측정했다. 또 다른 연구팀도 수열합성법(hydrothermal-synthesis)을 이용해 시료를 합성하고 SQUID로 자장을 측정했다.

논문에 따르면 이 샘플 합성 절차는 인산염과 황화납을 수용액 중 공침시켜 pH8을 유지하면서 180도 고압 하에서 가열하고 아르곤 하에서 900도에서 8시간 소성하고 순산소 하에서 48시간에 걸쳐 500도에서 48시간 소성하고 이후 실온까지 내각했다고 보고되고 있다. 샘플에는 LK-99와 달리 유황이 포함되어 있는 게 특징이다. 그 결과 100K, 200K, 250K로 마이스너 효과(Meissner effect)를 확인할 수 있었다고 보고하고 있다.

마이스너 효과란 초전도체가 갖는 성질 중 하나로 자장 속에 초전도체를 뒀을 때 초전도체 중에서 자기장이 밀려나 버리는 현상이다. 연구팀은 다른 방법으로 샘플을 합성했지만 유사한 연구 결과가 나와 함께 논문을 발표했다.

다만 양쪽 연구팀은 어디까지나 마이스너 효과 가능성이 시사됐다는 주장에 그치고 있어 실온 상압 초전도 자체에는 신중한 자세를 보이고 있다. 만일 외부 자장에의 반발 같은 자기 특성이 보였다고 해도 이게 마이스너 효과인지는 단언할 수 없기 때문이다. 실온 상압 초전도는 정기적으로 보고되고 있지만 모두 재현성이 낮고 전 세계 연구자로부터 검증된 뒤 실온 상압 초전도가 인정된 예는 없다. 실온 상압 초전도가 실현되면 인류 문명은 큰 브레이크스루를 겪겠지만 신중한 검증이 요구된다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.