퀀텀에너지연구소. 상온 상압 초전도체. 마이스너 효과. 개발만 하면 일단 50조 절감. 발열 없음. 전기차충전 2분. KTX5천원컷. 반도체 개발부터 인공지능 완성까지. 9월에 결론 가능.
퀀텀에너지연구소. 상온 상압 초전도체. 마이스너 효과. 개발만 하면 일단 50조 절감. 발열 없음. 전기차충전 2분. KTX5천원컷. 반도체 개발부터 인공지능 완성까지. 9월에 결론 가능.
초전도체는 전기가 지나갈 수 있는 전도체 중에서 전기저항이 0이며 마이스너 효과가 가능한 물질입니다. 2023년 7월 한국에 있는 퀀텀에너지연구소의 이석배, 김지훈 연구원이 상온 상압에서 동작하는 초전도체를 개발했다고 주장했습니다. 퀀텀에너지 연구소의 레시피가 사실인 경우, 이 물질의 경제효과는 수백 조에 달합니다. 그것만이 아닙니다. 인류의 에너지 공학에 새로운 시대를 열 수 있습니다. 초전도체에 대해 공부해 보았습니다. 도움 되었으면 합니다.
1. 대체 상온 상압 초전도체가 뭐야?
- 초전도체. 저기저항이 0인 물질
초전도체는 매우 낮은 온도에서 전기 저항이 사라지는 현상인 초전도를 나타내는 물질입니다. 이러한 물질은 일반적으로 매우 낮은 온도, 일반적으로 절대 온도 0켈빈(-273.15도C 또는 -459.67도F) 근처에서 초전도상태로 전환됩니다.
이러한 물질은 많은 산업 및 과학 분야에서 사용되며, 전기 손실을 줄이고 효율성을 높이는 데 도움이 될 수 있습니다. 최소한 수 백 조 이상의 현실적인 경제효과는 물론이고, 인류 문명의 근본적이며 획기적인 변화를 만들어 낼 수 잇습니다.
- 초전도체. 마이스너 효과, 공중부양이 가능한 물질
초전도체는 마이스너 효과가 가능합니다. 마이스너 효과는 쉽게 말해 물질의 공중부양이 가능한 것입니다. 물질이 초전도 상태로 전이되면 초전도체 내부에 자기장이 침투할 수 없게 되고, 이때 자기장이 외부로 밀려나 초전도체는 자석 위에 떠 있게 됩니다. 초전도체는 이렇게 자성에 반대되는 반자성을 갖게 됩니다.
이러한 물질은 저항 없이 물체를 공중에 띄울 수 있어, 저항이 거의 없는 상태에서 물체를 수평으로 이동시킬 수 있습니다. 또한 바닥에 깔려 있는 자석의 자성을 어떻게 조율하느냐에 따라 수직으로 이동시키는 것도 가능합니다. 이것은 인류의 에너지 효율과 이동수단 기획에 근원적이며 획기적인 변화를 이끌어올 수 있습니다.
- 인류에게 가져온 두 번째 불, 상온 상압 초전도체
초전도체는 -273도에서 가능합니다. -273도를 유지해야 하기 때문에 이 온도를 구현하는 것 자체에 거대한 에너지가 필요하고, 거대한 비용이 필요하며, 현실적인 사용이 불가능했습니다. 그런데 상온 상압 초전도체라면 극단적으로 낮은 온도를 유지할 필요가 없습니다.
초전도체는 인류에게 가져온 두 번째 불이라고 표현됩니다. 인류가 지구상에 존재한 수많은 동물 중에서 최고의 지성체이며 포식자로 지배하게 된 것은 불의 발명이 가장 큰 힘이었습니다. 인류가 만들어낸 수많은 도구와 기기들의 근본은 불이었습니다. 불이 있었기에 그 많은 도구들의 발명과 발견과 조합과 결합이 가능했습니다.
초전도체는 인류에게 주어진 두 번째 불입니다. 초전도체를 활용하면 인류가 이제까지 만들었던 도구들의 성능이 비약적으로 향상됩니다. 아주 적은 에너지로도 기존에 커다란 에너지를 써야 가능했던 일들을 간단하게 해낼 수 있습니다.
2. 초전도체로 가능한 것들
- 일단 전세계 50조원 벌어들임.
송전효율 100퍼센트 가능. 미국에서만 한 해 22조, 전세계 한 해 50조 손실비용 복구. 전도체에는 전자가 지나가는 것을 막는 저항이 있습니다. 저항은 대부분 열로 발산됩니다. 이 열은 송전설비에서 4퍼의 비효율을 만듭니다. 미국에서만 송전 시 저항으로 발생하는 초과 비용이 한 해 22조입니다. 전세계적으로는 대략 50조의 송전비용이 추가적으로 발생합니다.
그런데 초전도체는 전자가 지나가는 것을 막는 저항이 없습니다. 그러므로 열도 없습니다. 초전도체로 송전설비를 제작하면 4퍼의 비효율을 획기적으로 줄일 수 있습니다. 미국에서만 20조, 전세계적으로 대략 50조의 비용을 줄일 수 잇습니다.
- 발열이 뭐야? 모든 전자기기 성능 최고 구현
발열 최소화. 모든 전자기기와 컴퓨터의 성능 획기적으로 향상. 모든 전자제품에는 전도체가 사용됩니다. 당연히 발열이 생깁니다. 이 발열은 일정 수준 이상이 되면 전자기기와 컴퓨터의 성능을 저하시키는 상태를 넘어 전자기기 자체의 기능을 파괴할 수도 있습니다. 가정용 컴퓨터 한 두 대나 피시방 100여대 정도의 컴퓨터 운영으로는 큰 문제가 생기지 않습니다. 그러나 한 지역이나 한 국가의 데이터와 정보처리를 진행하는 수준의 전자기기 컴퓨터 집합체 에서는 이 발열이 심각한 문제가 될 수 있습니다. 늘 화재의 위험을 안고 있는 셈이기 때문입니다. 이것을 해결하기 위해 전자기기와 컴퓨터를 수중에 설치하는 경우도 있습니다. 이 발열을 활용하여 온수 수영장을 운영하는 사례도 있습니다.
그런데 초전도체는 발열이 없습니다. 초전도체로 설계된 전자기기는 이론적으로는 아무리 성능을 극한으로 끌어올려도 적어도 발열로 인한 기능저하나 기기파괴는 없습니다. 전자기기와 컴퓨터의 성능을 극한으로 이끌어 올릴 수 있습니다.
- 전기자동차 충전시간 2분 컷!!
전기배터리 충전속도가 100배 이상 빨라집니다. 현재 전기자동차의 보급에 가장 큰 장애로 여겨지는 것이 충전속도입니다. 배터리를 많이 배치하면 자동차의 이동거리가 길어지지만, 이동거리가 길어진 만큼 충전을 오래 해야 하고, 충전을 오래 하거나 짧은 시간에 급속으로 충전할 때 가장 고려해야 할 대상이 발열이기 때문입니다.
초전도체는 전기 배터리 충전속도가 100배이상 빨라지면서도 발열이 없습니다. 현재 2시간 이상 걸리는 배터리 충전팩도 2분 내외면 완충이 가능합니다. 현재 주유소에서 주유를 할 때 소요되는 시간이 5분 내외입니다. 주유보다 충전이 더 효과적으로 운영이 가능합니다. 이것이 가져올 전자기기 침투율은 더 획기적으로 증가할 것입니다. 전기자동차를 비롯한 전기배터리를 활용한 전자기기의 보급과 개선, 개발이 더 크게 확장될 것입니다.
- 서울부산 KTX 가격이 5천원!!
자기부상열차는 전자석이 설치된 레일 위에 초전도체를 설비한 기차가 공중에 뜬 상태로 이동하는 열차 시스템입니다. 공중에 떠 있으므로 현실적으로 자기부상열차를 이동하는 데 들이는 에너지는 이론적으로 0에 가깝습니다. 이것은 기차 운송 시스템에 획기적인 효율을 가져올 것입니다. 물류속도와 물류비용의 획기적인 감소를 가져올 수 있습니다. 지금 무궁화호보다 더 저렴한 가격으로 KTX보다 더 빠른 운송수단을 이용할 수 있습니다.
- 전기세 0원, 무한한 에너지 사용 가능
초전도체를 활용하면 친환경적이며 안전한 핵융합발전, 그러니까 작은 인공태양을 만들 수 있습니다. 핵융합발전은 수소 원자핵들을 융합하여 헬륨 원자핵으로 만드는 과정에서 뿜어져 나오는 에너지를 활용하는 발전방식입니다. 문제는 핵 융합 과정에서 1억도 이상의 고온이 발생하는데, 이것은 현재 지구상에 있는 어떠한 물질로도 가둬놓을 수 없는 온도입니다. 이것은 강력한 자기장으로 1억도 플라즈마를 가두는 것만이 가능합니다. 이것을 가능하게 하는 것이 초전도체입니다. 초전도체를 활용하면 강력한 자기장을 만들 수 있고, 이 안에 1억도 플라즈마를 가둘 수 있어서, 보다 안전하게 인공 태양, 핵융합 반응을 통제할 수 있습니다. 이것은 인류에게 거의 무한에 가까운 에너지를 이용할 수 있다는 뜻입니다. 이것을 어떻게 사용하는가 하는 것은 정치의 영역이겠지만, 일단 이것이 가능한 기술을 만들었다는 것은 모든 영역에서 인류에게 거대한 진보를 이끌어낼 것입니다.
- 더 강력한 반도체, 더 강력한 컴퓨터, 더 강력한 인공지능 개발!!
초전도체는 모든 전자기기의 기능을 끌어올릴 수 있습니다. 현재 인류가 가진 기술이 이론적으로 충분히 넘어설 수 있는 역량이 있음에도 발열과 저항으로 도달하지 못했던 그 한계를 넘어설 수 있습니다. 각 분야의 성능 향상은 그것이 결합한 최고의 기술에도 영향을 미칩니다. 반도체가 가장 중요합니다. 반도체는 전자의 극단적인 이동으로 인해 발열이 크게 발생하고, 이 발열이 전자의 이동에 영향을 미칠 정도까지 발생합니다. 그래서 반도체 업계에서는 발열을 해결하는 것이 반도체 성능의 향상, 나아가 컴퓨터 성능의 향상에 큰 영향을 미치는 일이었습니다. 이것은 곧 현재 반도체 기술의 집약이자 컴퓨팅 기술의 집약체인 인공지능 개발에도 큰 영향을 미쳤습니다.
3. 대체 퀀텀연구소가 뭐야? LK99가 뭐야? 진짜 만든거 맞아?
- 한국, 초전도체 개발의 선진국이 되다?
고려대학교와 퀀텀 에너지 연구소는 초전도체 LK99를 개발했다고 발표했습니다. 퀀텀 에너지 연구소는 전 동국대학교 정보통신공학과 겸임교수이자 전 고려대학교 이과대학 기초과학연구소 연구원이었던 이석배 씨가 대표로 있는 연구소입니다. 이석배씨는 동료 연구원인 김지훈 씨와 초전도체 개발을 시도하던 중 1999년에 초전도체 제조 레시피를 최초 발견했다고 밝혔고, 이 스토리에서 머릿자를 따서 이 초전도체 배합 레시피를 LK99라고 명명했습니다. 한국이 인류 문명에 근본적이며 거대한 변화를 가져올 근본 기술의 창조국이 되었다는 선언인 것입니다.
- 퀀텀에너지연구소. 믿을 수 있을까?
퀀텀에너지연구소는 2008년에 정식 설입한 이후 연구와 개발업을 목표로 5억원의 자본금으로 기업신고를 했습니다. 현재 영억이익과 순이익은 각각 -2.5억 내외로, 거의 자본잠식상태입니다. 직원수는 6명이며 비상장기업입니다. 퀀텀에너지연구소가 있는 곳은 서울 송파구 가락동의 빌라 단지 반지하방입니다.
이곳에서 이들은 1999년 우연히 초전도체 제조 레시피를 발견했다고 주장하고 있습니다. 이후에 다양한 설정으로 원료와 과정을 달리 하며 배합을 해 보았다고 합니다. 20여년 동안 무려 1천회가 넘는 실험을 통해 지금의 레시피를 발견했다고 합니다. 원리에 대해서는 자신들도 설명할 수 없다고 말합니다. 그러나 초전도체를 만드는 레시피를 찾아낸 것은 분명하다는 것입니다.
황산화납과 인산구리를 1:1로 섞은 다음 특정 기압에서 5시간에서 20시간 가열하면 얻을 수 있다고 합니다. 아직 정확한 정보가 공개된 것은 아닌 것 같습니다.
퀀텀에너지연구소는 논문을 통해 레시피를 공개하고 자신들이 최초 저작권자임을 주장하고 있습니다. 이들은 세계적인 연구소에 자료를 공개하고 자신들의 레시피를 검증해 달라고 요청하고 있습니다.
- 세계 유명 연구소들의 해외 검증
- 미국과 오스트리아 연구진
현재 발표된 LK99가 초전도체가 아니라 모트 부도체일 것이라고 발표했습니다.
- 중국 화중과학기술대 연구팀
LK99 재현에 성공했다는 영상과 논문을 공개했습니다. 그러나 자속고정에 의한 한정적인 자기부상이 아니었고, 전기저항이 0이라는 것을 입증하지 못했다는 점에서 과학적으로 확실한 검증은 아닌 듯합니다.
- 중국 남서대학 연구팀
초전도성을 입증하는 결과로 볼 수 없다는 부정적인 연구 결과를 발표했습니다.
- 중국 선양 국립 재료과학연구소와 미국 로렌스버클리국립연구소 연구팀
LK99가 초전도체일 가능성이 있다는 의견을 제시했습니다.
- 중국 화중과학기슬대 연구진
LK99 구현에 성공했다고 주장했습니다. 연구팀은 초전도 상태가 된 물질에서 자기장이 사라지는 현상이 반자성 효과를 확인했다고 발표했습니다. 그러나 전기저항이 0인지는 불확실하다고 발표했습니다.
- 인도 뉴델리 국립물리연구소
LK99 구현에 실패했다고 발표했습니다.
4. 총평. 인류의 2번째 불. 그러나 아직은 신중하길.
이론으로 입증은 못해도 현실적으로 구현되는 것이라면, 일단은 환영이죠. 이렇게 사용하다보면 언젠가 이론도 정립되어 가겠죠. 양자역학도 그렇게 완성된 과학입니다. 최근의 쳇지피티도 그렇게 사용법을 만들어 가고 있는 셈이고요. 그러나 아직은 신중할 때입니다. 이제까지 상온 상압 초전도체를 개발했다고 발표했으나 근거 없음으로 결론이 내려진 경우가 있었다고 합니다. 언젠가 꼭 구현되길 기원합니다.