초전도체는 특정온도 이하에서 전기저항이 ‘0’이 되는 물질을 말한다. 한 번 발생한 전류는 에너지 손실없이 무한대로 흐른다. 초전도체는 특징적으로 외부 자기장을 배척하는 ‘마이스너 효과’로 공중에 뜬다. 1911년 초전도 현상이 발견된 이래 극저온·초고압 조건에서만 초전도 현상이 나타났다. 극저온 상태에서만 초전도 현상이 나타나기 때문에 상온에서 초전도 현상을 구현할 수 있다면 거리와 상관없이 전력 손실 전혀 없이 송전이 가능하다. 특히 전기·전자부품을 사용할 때 발생하는 발열 문제를 초전도체로 해결할 수 있어 산업의 근간을 바꿀 수 있는 놀라운 기술로 평가된다.
지난 7월 이석배 퀀텀에너지연구소 대표와 김현탁 미국 윌리엄&매리대 교수 등 국내 연구진이 논문 사전공개 사이트 ‘아카이브’(arXiv)에 황산납과 인화구리를 1대1로 할성·가열해 초전도체인 LK-99라는 새로운 결정구조를 만들었다고 주장했다. LK-99가 127°(절대온도 400K) 이하, 1기압 조건에서 초전도 현상을 구현했다고 밝혔다. 이와 관련하여 전 세계 과학자 누구도 국내 연구팀이 발표한 상온 초전도체를 구현하거나 검증하지 못했다. 한국초전도저온학회도 별도 검증위원회를 꾸렸으나 이를 구현하거나 검증하지는 못했다.
국내 연구진에 앞서 상온 초전도체를 만들었다는 연구 결과를 발표한 미국 로체스터대학의 랑가 디아스(Ranga Dias) 교수의 논문이 과학계에 다시 한 번 논란을 일으켰다. 디아스 교수는 2020년과 금년 3월 두 차례에 걸쳐 상온 초전도체 개발에 성공했다는 연구 결과를 네이처에 발표한 바 있다. 디아스 교수의 주장이 사실이라면 노벨상도 가능한 연구 성과이다. 그러나 2020년 발표한 논문에서 실험 데이터를 조작한 정황이 발견된 사실이 있어 네이처는 작년 해당 논문을 철회했다.
그리고 네이처는 지난 11월 1일 디아스 교수가 올해 발표한 상온 초전도체 관련 논문에 “데이터의 신뢰성에 문제가 있으며, 이 문제가 해결되면 적절한 조치가 취해질 것”이라는 경고 메시지를 냈다. 디아스 교수는 2020년부터 상온 초전도체 상용화를 위한 창업을 하고 투자도 받고 있어서 그의 논문 발표는 경제적 이득을 위한 목적이 있다는 비판이 있다.
상온 초전도체 기술이 상용화된다면 전기 손실이 없는 초고효율 전력망과 손바닥만한 양자 컴퓨터를 실현할 수 있는 꿈의 물질로 평가된다. 그동안 전세계의 수많은 연구자들이 개발에 뛰어 들었지만 상온 초전도체를 제대로 구현했다고 평가받은 사례는 아직 없다.
이러한 상황에서 이석배 교수와 김현탁 교수 등 국내 연구진에 의해 초전도체 물질을 만들었다는 발표는 놀라운 업적이다. 다만, 디아스 교수 연구진이 보여준 문제점에 대한 경험으로 인하여 과학계는 신중한 태도를 보이고 있다. 이 논문을 살펴본 국내외 전문가들의 반응도 의구심을 나타내고 있다. 초전도성을 입증하기 위해서는 여러 측정값을 통해 확인해야 하지만 이번 연구에서는 자기장과 열용량 수치가 입증되지 않았다는 측면에서 설득력이 다소 떨어진다는 지적도 있다.
이러한 논란에도 불구하고 코스닥 상장사 씨씨에스는 초전도체 테마로 국내 연구진의 발표를 계기로 상한가를 기록한 이후 현재까지도 강세를 유지하고 있다.
비록 완전한 검증은 되지 않았지만, 국내 연구진에 의해 발표된 초전도체 물질 구현이 완벽하게 입증되고 검증되길 기대한다. 초전도체 구현이 가능하다면 인류 역사는 석기시대, 청동기시대, 철기시대, 플라스틱시대에 이어 초전도체시대를 맞이하게 될지도 모른다.
