전기 저항이 0Ω(옴)이 되는 초전도 현상과 마이스너(반자성) 효과가 일어나는 물질을 말한다.
전류가 장애 없이 흐르고 외부 자기장을 밀쳐내는 성질을 가지게 된다. 초전도체는 금속, 합금, 세라믹 등 다양한 종류의 물질에서 나타날 수 있다.
현재까지 발견된 초전도체는 일반적으로 영하의 매우 낮은 온도에서 초전도 현상을 보인다. 주석이나 알루미늄 또는 다양한 금속 합금이나 도핑된 세라믹 물질을 이용해 액체 헬륨이나 액체 질소와 같은 극저온 액체로 냉각해 특성을 나타내기도 한다.
최초의 초전도체는 1911년 헤이커 카메를링 오너스가 고체 수은의 저항을 액체 헬륨을 이용해 저온에서 측정하는 도중 발견했다. 이후 1986년에는 구리-페로브스카이트(perovskite) 계 세라믹 물질에서 임계 온도가 90 K(켈빈)을 넘는 고온 초전도체가 발견됐다.
한국에서는 최근 퀀텀에너지연구소가 상온에서 동작하는 초전도 물질로 추정되는 'LK-99' 를 발견했다고 주장해 화제가 됐다. 저명 학술지 네이처는 LK-99를 검증한 결과, 불순물인 황화구리 등이 초전도체처럼 보이는 특성을 띤다며 초전도체가 아니라는 결론을 냈다.
초전도체가 상용화될 경우 전기 전달에 관련된 에너지 손실을 최소화하거나 없애고, 자기장을 밀쳐낼때의 에너지를 활용해 다양한 산업 분야에 혁명적 변화를 불러일으킬 것으로 기대를 모으고 있다. 자기부상열차, 전기차, 초고속 수퍼컴퓨터 등이 초전도체를 응용해 기존 산업 패러다임을 바꿀 혁신 분야로 손꼽힌다.
박지성 기자 jisung@etnews.com
