‘초전도체 테마株 오르나?’ 세계 첫 ‘전자결정’ 조각 발견

김근수 연세대 교수 연구팀 발표
액체·고체 특징 모두 가진 조각

연세대학교 물리학과 김근수 교수가 16일 정부세종청사에서 연구 결과를 설명하는 모습. (사진=연합뉴스)

고체 물질 속에서 액체와 고체 특징을 모두 가진 ‘전자결정’을 국내 연구팀이 세계 최초로 발견했다는 소식에 17일 초전도체 관련 종목들이 일제히 올랐다.

이날 모비스 주가는 전날 대비 23.56% 오른 3855원에 거래를 마쳤다. 또 다른 초전도체 관련주인 서남은 5.18% 오른 3860원에, 덕성은 2.76% 오른 7070원에, 파워로직스는 3.09% 오른 5330원에, 신성델타테크는 1.58% 오른 5만1400원에 장을 마감했다.

앞서 과학기술정보통신부는 김근수 연세대학교 물리학과 교수 연구팀이 ‘전자결정’을 발견했다는 연구 결과를 17일 국제 학술지 네이처에 발표했다고 밝혔다.

전자결정이란 전자들이 규칙적으로 배열돼 움직일 수 없는 ‘결정’ 형태를 이룬 것을 말한다. 물리학계는 전자결정을 만들 수 있으면 고온 초전도체와 초유체 현상 연구에 진전이 있을 것으로 기대해왔다.

전자의 상호물질이 물질의 저항이나 점성 같은 다양한 특성에 영향을 주는 만큼 전자 간 상호작용을 이해하고 결정을 만들 수 있으면 난제들도 풀릴 수 있기 때문이다.

2021년 김 교수팀은 흑린에 알칼리 금속을 도핑한 물질에서 액체 성질을 가진 전자 상태를 발견해 네이처에 발표한 바 있다. 이번에는 여기서 나아가 특정 도핑 농도에서 액체 성질뿐 아니라 고체 성질도 동시에 갖는 전자 상태가 존재하는 것을 처음 발견했다.

김 교수는 16일 정부세종청사 과기정통부에서 열린 연구성과 브리핑에서 “어떤 물질이 액체에서 고체로 전이하는 과정도 보면 모든 물질이 고체로 전이하는 게 아니라 일부 고체가 듬성듬성 생겨나기 시작해 일종의 결정 조각들이 먼저 생겨난다”며 “이런 결정 형성과정을 거칠 것이라는 게 21세기 이론물리학자들이 예상했던 것이고 실험적으로 이를 처음 발견했다”고 설명했다.

이어 그는 “지금까지 학계에서는 전자의 규칙적 배열이 있는 경우와 없는 경우를 이분법적으로 인식해 왔는데 제3의 상태를 인식하게 된 것”이라며 결정의 특성을 이해하면 초전도체나 초유체의 특성을 이해하는 길로 나아갈 것이라고 내다봤다.