네이처의 반박 "LK-99, 초전도체 아닌 절연체"

獨·美·中 "불순물을 착각한 것"
국내 과학계, 별도 검증에 착수

퀀텀에너지연구소 연구진이 상온상압 초전도체라고 주장한 'LK-99'.

퀀텀에너지연구소 연구진이 상온상압 초전도체라고 주장한 'LK-99'에 대해 국내 과학계가 본격적인 검증에 착수했다. 서울대, 포항공대, 고려대, 성균관대, 경희대 등 6개 연구실이 필요한 재료를 확보해 LK-99 샘플 제작을 시작했다. 이르면 9월초 검증 결과가 나올 것으로 예상되는 가운데 세계적인 학술지 네이처는 16일(현지시간) LK-99가 초전도체가 아니라는 보도를 내놨다.

17일 한국초전도저온학회에 따르면, LK-99 재현·검증에 참여하는 국내 6개 연구실은 지난 주말 샘플 제작에 필요한 원료 확보를 끝내고 이번 주부터 제작에 착수했다. 이들 연구실은 퀀텀에너지연구소가 논문 사전게재 사이트 '아카이브'에 공개한 논문에 제시된 방법 대로 LK-99를 만든 후 미세 구조, 물성 등을 검증할 예정이다. 샘플 제작에는 53~68시간이 걸린다.

검증 항목은 전기저항, 자기 특성, 상전이특성, 외부자기장 반응성 등이다. 초전도체는 전기저항이 0에 가깝고 임계 온도에서 반자성을 보여야 한다. 자기장을 밀어내서 공중에 뜨는 마이스너 효과와, 공중에 뜬 물질이 고정되는 플럭스 피닝 현상도 특징이다. 시료 제작과 검증에는 총 2~3주가 걸릴 것으로 예상된다.

한편 국내보다 앞서 LK-99 재현 실험을 한 국제 과학계는 초전도체가 아니라는 데 의견이 모아지고 있다. LK-99 논문 공개 후 수십개 연구조직이 LK-99 복제를 시도했지만 초전도성을 확인한 곳은 한 곳도 없다.

네이처는 16일 기사에서 "과학계가 LK-99의 퍼즐을 푼 것 같다. 이 물질이 초전도체가 아니라는 증거를 찾고 실제 특성을 명확히 밝혀냈다"면서 LK-99의 불순물인 황화구리가 초전도체가 나타내는 특성과 유사한 전기 저항의 급격한 저하와 자석 부분부상의 원인이라는 사실이 밝혀졌다고 전했다. 네이처는 "수십 차례의 재현 시도 끝에 많은 전문가들은 LK-99가 상온 초전도체가 아니라는 증거가 있다고 자신 있게 말하고 있다"고 전했다.

중국 베이징대와 중국과학원, 미국과 유럽 연구진이 실험적 증거와 이론적 증거를 결합해 LK-99의 구조에서 초전도가 구현될 수 없는 이유를 설명했다고 네이처는 밝혔다. 미 일리노이대 어바나-샴페인 캠퍼스의 화학자인 프라샨트 제인은 한국 연구진이 사전 공개한 논문에서 LK-99의 저항이 센티미터당 약 0.02옴에서 센티미터당 0.002옴으로 떨어진 온도로 104.8ºC를 제시했는데, 이는 LK-99에서 불순물로 만들어지는 황화구리가 상전이 되는 온도와 같다고 말했다.

중국과학원의 물리학자 지안린 루오는 서로 다른 공정을 이용해 서로 다른 함량의 황화구리를 합성해 실험한 결과, 공기 중에서 가열해 황화구리 함량이 70%가 되도록 만든 샘플의 저항이 112°C(385K) 근처에서 급격히 떨어졌으며, 이는 한국 연구팀이 관찰한 것과 거의 일치했다고 밝혔다. 독일 막스플랑크 고체연구소 연구팀은 14일 순수한 단결정 LK-99 합성에 성공했지만 초전도체가 아닌 절연체로 결론을 내렸다. 안경애기자 naturean@