네이처 “상온 초전도체 LK-99 재현 성과 미흡” 회의적 학계 반응 실어

꿈의 물질' 상온·상압 초전도체를 한국 연구진이 개발했다는 내용의 논문을 둘러싸고 해외 과학계에도 파장이 이어지고 있다. 사진은 외부의 자성을 밀어내며 자석 위에 떠있는 초전도체 모습. /미국 에너지부 제공

한국 연구진이 개발했다는 상온 초전도체 ‘LK-99′가 소셜미디어를 중심으로 큰 관심을 모았지만 이를 재현(replication)하려는 노력은 충분한 성과를 내지 못하고 있다고 지적하는 기사가 국제학술지 네이처에 실렸다. 학자들의 회의적인 반응도 함께 담겼다.

4일(현지시간) 네이처지 인터넷판에 실린 이 기사는 “상온·상압 초전도체라고 주장하는 LK-99의 등장에 많은 학자와 아마추어들이 재현하려 시도 중이지만 실험적·이론적으로 재현하려는 초기 노력은 부진한 모습을 보였고, 연구자들은 심히 회의적”이라고 밝혔다.

앞서 인도, 중국 연구진이 재현 실험을 통해 LK-99를 합성했지만 초전도성을 지녔다는 징후는 관찰하지 못했다.

중국 난징 국립동남대 연구진의 LK-99 재현 실험에선 외부 자기장에 반발하는 ‘마이스너 효과’가 없었다. 인도 국립물리연구소가 제조한 LK-99는 엑스선 회절 분석 결과 한국 연구진의 LK-99와 원자구조 패턴이 다를 가능성이 제기됐다.

네이처는 “어떤 연구도 이 물질이 초전도성을 지닌다는 직접적 증거를 제시하지 못했다”며 “한국 연구진은 견해를 밝혀달라는 네이처의 요청에 응답하지 않았다”고 덧붙였다.

앞서 이론적으로 LK-99를 검증하려는 시도가 있었지만 이 역시 성과가 나지 않고 있다.

물질의 구조와 성질을 분석하는데 쓰이는 밀도범함수이론(DFT:density functional theory)으로 LK-99의 전자구조를 계산한 결과, 강자성이나 초전도성을 지닌 다른 물질들에서 보이는 전기적 특성을 지녔을 가능성이 제기됐으나 LK-99 구조와 관련한 불확실성이 발목을 잡았다.

미국 프린스턴대 소속 고체화학자 레슬리 스쿱은 “정확한 결정 구조를 알기 전까지는 어떤 DFT 결과도 믿을 수 없다”며 “LK-99가 초전도체에서 종종 발견되는 플랫밴드(flat band) 구조를 지녔다고 확인되더라도 그것이 상온 초전도체란 의미는 아니다”라고 강조했다.

실제 미국 로런스 버클리 국립연구소의 시네드 그리핀 박사는 지난달 31일 “LK-99에 플랫밴드 구조가 있을 것”이란 DFT 분석 결과를 내놨지만 이후 “내 보고서는 초전도성을 입증하거나 증거를 제시한 것이 아니다”라며 한 발 물러서기도 했다.

그럼에도 진위가 불분명한 초전도체 관련 영상이 온라인상에 넘쳐나고 있다고 네이처는 지적했다.

네이처는 “이전에도 상온 초전도체를 발견했다는 주장이 헤드라인을 장식해왔지만 이번 LK-99와 연관된 일반의 관심은 많은 과거 사례를 뛰어넘었다”고 꼬집었다.

미국 네이비스 캘리포니아대학의 응집물리물리학 전문가 이나 비쉬크는 “(LK-99에 대한)내 첫인상은 ‘아니다’라는 것”이라며 “이른바 ‘미확인초전도물체(USO)’로 불리는 이런 것들은 논문 사전 공개 사이트 ‘아카이브’에 거의 매년 한건씩 규칙적으로 올라온다”고 말하기도 했다고 네이처는 전했다.

초전도체는 금속 등에서 전기저항이 0에 가까워지는 ‘꿈의 물질’로, 영하 200도 이하 극저온이나 초고압 환경에서만 구현된다는 한계가 있었다.

이런 가운데 지난달 22일 한국 민간연구소 퀀텀에너지연구소와 오근호 한양대 명예교수가 “30도 상온에서 초전도체 LK-99를 발견했다”고 주장하자 전세계 과학계와 SNS가 들썩이고 있다.