상온 초전도체의 꿈[오후여담]

이철호 논설고문

국내 퀀텀에너지연구소가 개발했다고 주장하는 LK-99가 진짜 상온·상압 초전도체로 판명되면, 인류 역사상 최대 발명 중 하나가 된다. 당장 노벨 물리학상과 화학상이 세트로 로켓 배송돼 올 ‘기술의 성배(聖杯)’다. 10분 만에 서울↔부산을 왕복하는 자기부상열차, 핵융합 발전 등 꿈의 기술들이 가능해지기 때문이다. 한마디로 인류의 운명이 바뀐다.

초전도체는 1911년 네덜란드 물리학자 헤이커 오너스가 액체헬륨으로 수은을 4.2K(영하 약 269도)까지 낮추자 전기 저항이 0이 되는 현상을 관측해 처음 발견했다. 2년 뒤 그는 노벨 물리학상을 탔다. 그러나 왜 초전도성을 띠는지 이론적 뒷받침이 되기까지는 46년의 세월이 필요했다. 천재 물리학자 리처드 파인먼과 알베르트 아인슈타인도 초전도 이론에 매달렸지만 실패했다. 결국, 1957년 미국의 존 바딘·리언 쿠퍼·로버트 슈리퍼 박사가 자신들의 성 머리글자를 딴 ‘BCS 이론’을 내놓았고, 이들은 15년 뒤 함께 노벨 물리학상을 탔다.(바딘은 1956년 트랜지스터 발명으로 이미 노벨상을 받은 바 있다)

특정 물질이 초전도 성능을 띠는 ‘전이온도’를 높이는 길은 험난했다. 1987년 스위스의 게오르크 베드노르츠와 카를 알렉산더 뮐러가 전이온도 35K(영하 238도)인 란타늄과 구리 기반의 페로브스카이트 산화물을 발견해 노벨 물리학상을 받았다. ‘고온 초전도체’ 시대를 연 것이다. 이후 치열한 고온 초전도체 경쟁이 벌어졌지만, 현재까지 전이온도 최고 기록은 영하 123도이고, 압력도 173만 기압 이상 가해야 한다. 여전히 초저온·고압이어서 상용화는 불가능한 현실이다. 이번 상온(영상 20도)·상압(1기압) 초전도체 논문에 전 세계가 열광하는 이유다.

주식시장에서 초전도체 광풍은 삼일천하로 끝났다. 한국초전도저온학회가 “사전 논문 데이터와 영상으로는 상온 초전도체로 보기 쉽지 않다”고 하자 관련 테마주들이 4일부터 추풍낙엽 신세다. 아직 동료 전문가들의 평가를 거치지 않은 논문이지만, 마지막 교차 검증까지 신중히 지켜볼 필요가 있다. ‘제2의 황우석 사태’가 될지, 아니면 수억 도에 달하는 플라스마를 초전도 자석 안에 가둬 마치 태양처럼 핵융합 발전이 가능한 날이 올지는 이번 주 내 판가름날 것으로 보인다.