LK-99 검증위 “2주 내 재현 시료 나와…결과 신속 발표할 것”

한국 연구팀이 개발했다고 주장하는 상온 초전도체 'LK-99'. 연합뉴스 제공.

국내 연구진이 상온 초전도체 물질이라고 주장하는 LK-99를 검증 중인 한국초전도저온학회 LK-99 검증위원회는 11일 2차 브리핑을 통해 “수급이 문제가 됐던 황산납이 14~20일 확보된다”며 “ 2주 정도면 재현 시료가 나올 것으로 예상된다”고 말했다. 총 6곳의 연구실이 이번 재현에 참여한다. 

이번 주 공개된 4편의 논문에 대해서는 “전체적으로 LK-99에 대해 부정적인 의견”이었다고 설명했다. 논문사전공개사이트 ‘아카이브(arXiv)’에 실린 4편의 연구논문 모두 초전도체 증거를 찾지 못했다는 분석이다.

검증위는 "각 논문이 시료 재현을 통해 퀀텀에너지연구소가 개발한 LK-99가 ▲시료에 섞인 불순물인 구리황화물 특성과 유사하다는 점 ▲온도가 감소했을 때 비저항이 0으로 가는 초전도 특성이 아니라 비저항이 커지는 반도체 특성을 보였다는 점 ▲불순물을 최대한 제거했을 때도 초전도 특성이 없다는 점 ▲초전도성보다는 강한 자기적 특성이 발견됐다는 각각의 이유로 초전도체일 가능성에 회의적인 입장을 밝힌 것으로 보인다"고 밝혔다. 

다만 검증위는 교차 측정과 재현 실험이 완료될 때까지 결론을 내리지는 않겠다는 입장이다. 외국 연구 결과와 위원회의 자체 재현연구 결과를 포괄해 판단할 예정이다. 

다음은 초전도 현상 증명을 위한 검증 절차와 예상 소요 시간 등에 대한 LK-99 검증위의 일문일답.

Q. 언제 어떤 방식으로 검증 결과를 공개할 예정인지.

퀀텀에너지연구소가 시료를 제공하면 시료 확보 후부터 반복측정과 교차측정까지 1주일 정도 시간이 걸릴 전망이다. 

재료 수급 문제는 다음 주 초 해결될 전망이다. 재현 시료 제조에 필요한 일부 재료(황산납, PbSO4)가 다음 주 초에 확보될 예정이다. 이후 제작 완료까지는 검증위에 참여한 각 연구실의 사정에 따라 대략 2주 정도 걸릴 것으로 예상한다. 검증 결과는 나오는 대로 신속하게 발표할 예정이다. 

Q. LK-99 초전도성을 검증하기 위한 대표적인 측정항목은 무엇인가.

특정 온도에서 전기저항이 0으로 급격히 낮아지는 '전기저항특성'과 시료의 자화율(외부자기장에 의해 물질의 자기 분극이 생기는 정도)이 완전 반자성으로 급격히 변하는 '자기특성'이 반복실험에서 동일한 결과를 보이는지 확인한다. 시료의 전기저항과 자화율 변화가 동시에 같은 온도에서 관측되는 '상전이특성'도 나타나야 한다. 

외부자기장에 의해 초전도 특성이 깨지는 현상도 같은 자기장에서 동시에 관측돼야 한다. 1종 초전도체는 외부자기장에 의해 초전도 상태가 급격히 붕괴된다. 2종 초전도체는 영구자석 위에서 부상하며 부상 높이가 고정된다. 이러한 현상이 관측돼야 한다.

이와 같은 특성에 대해 반복측정과 교차측정을 시행한다. 전체 특성 측정에는 7~10일 정도 소요된다. 이를 통해 초전도성이 확증되거나 그 징후가 확인되면, 해당 물질의 화학적인 성분과 결정 구조를 파악하기 위한 과정을 거친다.

Q. LK-99 반복측정과 교차측정을 구체적으로 설명하면.

온도 변화나 주변 물질에 의한 신호 왜곡 등으로 결과가 달라질 수 있어 정확한 측정이 필요한데. 이를 위해 반복측정과 교차측정을 진행한다. 

반복측정은 같은 측정 환경에서 여러 번 반복해서 측정하는 것이고, 교차측정은 동일한 시료를 복수의 측정 그룹에서 각각 측정해 비교하는 것을 말한다. 현재 교차측정이 가능한 곳은 경희대, 성균관대, 서울대, 포항공대 등이다. 

[문세영 기자,박건희 기자 moon09@donga.com,wissen@donga.com]