'LK-99'는 결국 해프닝?…'초전도체 아니다' 해외검증 잇따라(종합)

美 프린스턴대 등 국제연구진 "초전도체 아닌 강자성체 가능성 커"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 퀀텀에너지연구소 등 한국 연구진이 개발했다고 주장하는 상온·상압 초전도체 'LK-99'에 대해 국내외에서 '초전도체가 아닐 가능성이 크다'는 검증 결과가 잇따라 나오고 있다.

한국 연구진, 상온 초전도체 개발 주장 (서울=연합뉴스) 한국 연구진이 상온 상압 초전도체를 개발했다는 논문이 알려지면서 국내뿐 아니라 해외에서도 논란이 커지고 있는 가운데 한국초전도저온학회는 검증위원회를 발족하고 대응에 나섰다. 2023.8.2 [김현탁 박사 제공 유튜브 캡처. 재판매 및 DB금지] photo@yna.co.kr

미국 메릴랜드대 응집물질이론센터(CMTC)는 9일 SNS에서 "앞서 지적했듯이 (LK-99의) 플랫밴드는 초전도가 아니라 자기 불안정성을 유발하는 것으로 보인다"며 "이것이 ICQM(중국 베이징대 국제양자물질센터)에 이어 프린스턴대 연구에서도 검증됐다"고 밝혔다.

플랫밴드(flatbands)는 반도체의 밴드 다이어그램에서 전압 강하가 없는 수평 부분을 의미하는 것으로, 앞서 LK-99에 플랫밴드 구조가 있을 것이라는 분석이 나오면서 LK-99가 초전도체일 가능성을 시사하는 요인 중 하나로 해석했다.

CMTC는 그러나 프린스턴대가 참여한 이 검증 연구에서 LK-99에 초전도성이 아니라 강자성이 존재할 가능성이 매우 높은 것으로 드러났다며 해당 논문(https://t.co/g7AqD5aMbg)을 공개했다.

미국 프린스턴대와 스페인 도노스티아 국제물리센터(DIPC), 독일 막스플랑크 고체 화학물리연구소 등이 참여한 국제연구진은 논문에서 "LK-99는 상온·상압 초전도체라기보다는 자석일 가능성이 크다"고 밝혔다.

연구팀은 "LK-99가 상온·상압 초전도체 후보로 제시됐지만 실험적, 이론적 관점에서 이런 주장은 대부분 근거가 없다"며 "(검증을 위해) LK-99 샘플을 합성하고 분석한 결과 이 물질은 고온 초전도성을 나타내지 않는 '다상 물질'(multiphase material)로 드러났다"고 밝혔다.

이들은 자체 합성해 얻은 4가지 구조의 LK-99에 대해 위상구조와 양자기하학 등 다양한 분석을 한 결과 이 물질이 가진 물리적 특성은 초전도 같은 초유동성 현상을 일으킬 수 없고 대신 저온에서 강자성을 띨 가능성이 있다고 설명했다.

이어 이 실험 결과는 LK-99가 초전도체가 아닐 가능성을 강력히 시사하는 것으로, 애초 보고된 구조가 잘못되었거나 초기 계산과 구조는 맞지만 초전도체가 되지 않는 상태가 된 것일 수 있다며 우리의 예비 실험과 구조 해석은 LK-99가 초전도체가 아닌 강자성 다상 물질일 가능성이 크다는 것을 시사한다고 덧붙였다.

CMTC는 앞서 전날에도 SNS에서 "LK-99는 저항이 매우 큰 저품질 물질일 가능성이 매우 높다. 진실과 싸우는 건 의미가 없다. 데이터가 말해준다"고 밝힌 바 있다.

이들은 "LK-99는 초전도체가 아니다. 상온에서도 아니고 매우 낮은 온도에서도 아니다"라며 "매우 슬프게도 우리는 게임이 끝났다고 믿는다"고 말했다.

CMTC는 이 글에서 자체 검증 연구 결과는 공개하지 않았으나 LK-99가 초전도체가 아니라는 근거로 대만국립대(NTU)와 중국 베이징대 국제양자물질센터(ICQM), 인도 국립물리연구소(NPL)가 공개한 LK-99 초전도성 검증 결과들을 언급했다.

CMTC는 이들 연구기관의 부정적 검증 결과 외에도 "더 많은 연구 결과가 있지만 아직 공개할 수 없다"면서 추가 연구 결과에 스탠퍼드대 연구진의 검증 실험도 포함되는지는 밝히지 않았다.

NTU와 ICQM, NPL 등은 한국 연구진이 지난달 22일 LK-99 관련 논문을 논문 사전공개 사이트 '아카이브'(arxiv.org)에 공개한 이후 'LK-99가 초전도체가 아닐 가능성이 크다'는 내용의 검증 연구 결과를 잇따라 공개한 바 있다.

국내에서도 전문가들 사이에서 LK-99가 초전도체가 아닐 가능성이 일찍부터 제기돼 왔으며 관련 학계가 이미 검증에 나선 상황이다.

한국초전도저온학회 LK-99 검증위원회는 지난 4일 브리핑에서 현재까지 보고된 해외의 LK-99 관련 이론 및 실험 발표 중 아직 초전도성을 확인한 검증 결과가 없다며 관련 전문가 30명으로 검증위를 꾸려 교차 검증에 나서기로 했다고 밝혔다.

검증위는 다만 지금까지 연구진이 공개한 논문과 동영상을 근거로 할 때 LK-99가 상온 대기압에서 초전도성을 유지하는 물질이라고 확정할 수 없지만 LK-99의 초전도체 가능성을 부정하는 것은 아니라고 덧붙였다.

scitech@yna.co.kr

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