중국·인도 연구진 “LK-99 합성 성공했지만, 초전도성 없었다”

중국·인도 연구진, 아카이브에 논문 공개
“LK-99와 가장 비슷한 샘플 합성 성공”
국내 연구진이 공개한 영상처럼 자석 위에서 절반만 공중 부양
초전도 특성은 안 나타나…미국 연구진도 “초전도체 아니다” 주장

중국 연구진이 퀀텀에너지연구소가 만든 것과 같이 자석 위에서 샘플의 절반만 공중에 뜨고 나머지는 붙어 있는 물질을 합성하는 데 성공했다. 그러나 이번 샘플에서는 초전도체의 특성은 나타나지 않았다./아카이브

퀀텀에너지연구소가 상온 초전도체인 ‘LK-99′를 만들었다는 논문을 공개하고 2주가 지났다. 전 세계 과학자들이 공개된 제조법을 통해 LK-99 합성에 나서고 있다. LK-99이 실제 상온 초전도체가 맞는 지 검증하기 위해서다. 검증 결과는 어떨까.

중국과 인도 연구진은 지난 6일과 7일 논문 사전공개 사이트인 ‘아카이브’에 LK-99과 같은 물질을 합성하는데 성공했다는 논문을 공개했다. 하지만 이들 연구진은 합성한 물질에서 초전도체로서의 특징을 발견하지 못했다고 밝혔다. 다른 연구진의 교차 검증을 거치지 않은 결과지만, LK-99에는 좋지 않은 소식일 수밖에 없다.

자슈양 중국 베이징대 물리학과 교수가 이끄는 중국 연구진은 지난 6일 논문 사전공개 사이트인 ‘아카이브’에 LK-99와 같은 구조의 물질 합성에 성공했지만 초전도성은 확인하지 못했다는 연구 결과를 발표했다.

연구진은 국내 연구진이 논문에 설명한 방식을 바탕으로 LK-99를 합성했다. 현재 검증에 나선 연구진 대부분이 LK-99의 합성에 도전하고 있으나 완벽히 재현에 성공한 연구진은 없었다.

이번에 합성한 물질은 LK-99와 구조, 특성이 매우 비슷하다고 베이징대 연구진은 밝혔다. 물질 구조를 X선 회절 영상으로 분석한 결과 LK-99와 같은 것으로 나타났다.

다만 이번에 합성한 물질에서도 초전도체로 인정하기 위해 필요한 특징인 전기저항과 자기부양 효과는 확인되지 않았다. 초전도체는 전기 저항이 완벽히 0이면서 마이스너 효과에 의해 자석 위에서 공중부양을 해야 한다. 전문가들은 LK-99의 검증에도 이 두 가지 조건이 가장 중요하다고 보고 있다.

중국 연구진은 퀀텀에너지연구소가 주장한 것과 같은 조건인 네오디뮴 자석 위에서 합성한 물질이 어떻게 움직이는지 확인했다. 그 결과 마이스너 효과가 나타나지 않았고, 퀀텀에너지연구소의 샘플과 마찬가지로 절반만 공중 부양에 성공했다.

앞서 퀀텀에너지연구소 연구진이 LK-99를 처음 발표하면서 공개한 영상에서도 샘플의 절반만 공중에 떠 있고 나머지 절반은 자석에 붙은 모습이었다. 과학계에서는 영상 속 물질이 마이스너 효과를 보이지 않는 만큼 LK-99는 초전도체가 아니라고 봤지만, 국내 연구진은 “샘플이 온전치 않기 때문”이라고 반박한 바 있다.

베이징대 연구진은 이번에 합성한 샘플의 자기화 정도를 측정한 결과 초전도체가 아닌 강자성체에 가까운 특징이 나타났다고 주장했다. LK-99가 절반만 뜨는 이유는 샘플에 문제가 있는 것이 아니라 초전도체가 아니라는 이야기다.

베이징대 연구진은 “LK-99는 초전도체가 아니라 수직 자기장에서 절반만 뜨는 새로운 강자성체에 가까워보인다”며 “초전도체라는 주장을 믿기 어려운 실험 결과”라고 설명했다.

다만 새로운 물질인 만큼 국내 연구진의 실험 결과가 의미 있을 것으로 내다봤다. 납·구리·인·산소로 이뤄진 물질 중에서 강자성체를 가진 경우는 처음이라는 것이다.

연구진은 “결론적으로 LK-99는 초전도체보다 반도체에 가까운 특성을 나타냈다”며 “LK-99를 통해 강자성과 물질 구조에 관한 새로운 연구도 가능할 것으로 보인다”고 말했다.

인도국립물리연구소도 지난 7일 아카이브에 공개한 논문에서 베이징대 연구진과 같은 결론을 내렸다. 인도국립물리연구소 연구진은 퀀텀에너지연구소가 공개한 제조법에 따라 LK-99와 같은 물질을 합성하는데 성공했다고 밝혔다. X선 회절 구조 등이 LK-99와 같았다는 설명도 내놨다. 하지만 인도국립물리연구소가 만든 물질에서도 초전도성은 없었다. 연구진은 “새로 합성한 물질은 자석에서도 초전도성을 보이지 않았다”고 밝혔다.

미국 메릴랜드대 응집물질이론센터(CMTC)도 이날 소셜미디어(SNS)에 “LK-99은 초전도체가 아니다”라는 글을 올렸다. CMTC는 “LK-99은 상온은 물론 저온에서도 초전도성을 보이지 않았다”며 “안타깝게도 게임은 끝났다. 데이터가 말해준다”고 밝혔다. 다만 CMTC는 구체적인 데이터를 공개하지는 않았다.

참고자료

arxiv, DOI : https://arxiv.org/abs/2308.03110

arxiv, DOI : https://doi.org/10.48550/arXiv.2308.03544

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