LK-99 검증위 "국내 연구소 4곳 분석결과, 초전도 특성 없었다"

서울대·POSTECH·부산대·한양대, LK-99 시료 재현실험 진행 결과

국내 민간기업 퀀텀에너지연구소 등 연구팀이 개발했다고 밝힌 상온 초전도체 모습. 자석 위에 몸체 일부가 떠 있다. / 사진제공=퀀텀에너지연구소

한국초전도저온학회 LK-99 검증위원회(이하 검증위)는 31일 "총 4곳의 연구기관이 LK-99 재현실험을 진행했다"면서 "하지만 실험 결과 초전도 특성을 보여주는 사례는 없었다"고 밝혔다.

검증위는 이날 오후 4차 브리핑 자료를 통해 'LK-99에 대한 국내 연구기관 재현실험 진행상황'을 이같이 소개했다. 현재 검증위와 연계해 재현실험을 진행하는 연구기관은 8곳이다. 이번 재현실험에 참여한 기관은 △한양대 고압연구소 △서울대 복합물질상태연구단 △부산대 양자물질연구실 △POSTECH(포항공과대) 물리학과 연구팀 등 4곳이다.

앞서 이석배 퀀텀에너지연구소 대표 등 연구팀은 지난달 22일 논문 사전공개 사이트 아카이브(arXiv)에 황산납과 인화구리를 1대1로 합성·가열해 LK-99라는 새로운 결정구조를 만들었다고 주장했다. 이들은 LK-99가 절대온도 400K(127℃) 이하, 1기압 조건에서 초전도 현상을 구현했다고 밝혔다. 초전도체 110여년 역사에서 극저온·초고압이 아닌 상온·상압 초전도체 개발을 주장해 전세계 주목을 받았다.

검증위는 이달 초부터 국내 대학들과 협업해 퀀텀에너지연구소 논문을 기반으로 LK-99 재현실험을 진행 중이다. 이번 재현실험에선 LK-99가 도체 특성보단 부도체 특성을 지녔다는 관측이 나왔다.

한양대 고압연구소는 최근 LK-99 논문 제조방법을 적용해 시료를 제작했다. 이어 온도를 내리면서 측정한 전기저항율은 260K(영하 13℃)에서 200K(영하 73℃) 구간에서 낮아졌지만, 10K(영하 263℃)에서 4.5x100Ω·cm(저항·길이)에 수렴했다. 초전도체 특성 중 하나인 전기저항 0이 나타나지 않았다. 연구팀은 도체보단 부도체에 가까우며 초전도체에서 나타나는 자화율 특성도 나타나지 않았다고 밝혔다.

서울대 복합물질상태연구단도 LK-99 논문을 통해 시료 재현에 나섰다. 하지만 논문과 실제 결정구조는 차이가 있었다. 특히 저항률은 온도가 내려갈수록 5~10배 증가했으며 자화율도 약한 반자성의 특성만 보였다.

부산대 양자물질연구실은 추가실험이 필요하다고 봤다. 이 연구실은 LK-99 재현시료에 사용될 시료를 먼저 제조했다. 두 시료가 공통적으로 반도체 성질과 150~180K(영하 123℃~영하 93℃) 사이 전기저항 변화를 보였지만, 저항 변화의 크기나 온도에 따른 저항의 변화율은 달랐다. 부산대는 이를 통해 각 시료에 대한 추가실험이 필요하다고 봤다.

POSTECH 물리학과 연구팀은 상온에서 전기저항이 0이 아니라고 밝혔다. 이를 통해 LK-99가 초전도체가 아닌 부도체에 가깝다고 전망했다. 이 결과는 독일 막스플랑크 연구소에서 발표한 단결정 연구 결과와 일치하는 결과다.

김인한 기자 science.inhan@mt.co.kr