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상온 초전도체가 개발되면 우리생활은 어떻게 바뀔까?

지식제조기 2023. 8. 8. 12:22
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요즘 'LK-99'가 상온 초전도체다 아니다 화재가 되고 있습니다.

 

솔직히 아직 결과발표는 안 됐지만 긍정적인 의견보다 부정적인 의견이 많아 아닐 가능성이 높습니다.

 

그래도 상온 초전도체가 아니더라도 무언가 획기적인 소재일것 같다는 의견도 많아 기대가 됩니다.

 

 

원래 초전도체는 절대영도급의 낮은 기온이나 몇십에서 몇백만 기압이 있어야 초전도 현상이 일어난다고 합니다.

 

그런데 최근 상온고압 초전도체재현이 안돼 논문이 철회됐다고 하죠.

 

그래서 상온상압 초전도체를 개발했다는 말은 전세계 과학자들을 모두 깜짝 놀라게 할 만합니다.

 

 

 

초전도 물질은 뭔가요?

초전도 물질은 에너지를 전해주는 전도체로 전기저항이 0이어야 하고, '마이스너 효과'가 있어야 합니다.

 

 '마이스너 효과'란 물질 내부에 있는 자기장이 외부로 밀려나가는 현상입니다.

 

그래서 외부의 자기장이 내부에 침투할 수 없어 물체가 공 중에 뜹니다.

 

다른 물질에서도 반자성이 구현되지만 초전도 물질에서 반자성은 완벽한 반자성 물체가 됩니다.

 

완벽한 반자성이라는 것은 외부의 자기장이 단 하나도 들어올 수 없는 것을 말합니다.

 

 

 

 

 

 

 

상온상압 초전도 물질이 개발되면 우리 생활에 미치는 영향은 뭘까요?

 

1. 전기를 보낼 때 낭비되는 전기가 없다.

발전소에서 전기를 보낼때 전선을 통해 우리 집으로 들어옵니다.

 

그런데 전기를 보내는 전선을 전기가 잘 통하는 구리로 만들어졌음에도 저항으로 인한 전기 손실이 있다고 합니다.

 

대략 4% 정도 전기손실이 있고 이런 전기손실액은 매년 1조 5000억 원 정도 한다고 합니다.

 

만약 상온상압 초전도 물질로 전선을 만든다면 이렇게 낭비되는 전기를 아낄 수 있습니다.

 

 

2.자기부상열차

자기부상열차는 상전도흡인식과 초전도반발식이 있습니다.

 

상전도흡인식은 자석이 철판에 달라붙는 성질을 이용하여 열차를 띄우는 방식으로 열차에 설치된 전자석이 레일의 아래를 감싸도록 설치하고 전자석이 레일을 향해 위로 달라붙는 흡인력에 의해 열차를 띄우는 방식입니다.

 

초전도반발식은 마이스너 현상을 이용해 열차를 띄우는 방식입니다.

 

초전도반박식이 상전도흡인식에 비해 고속제어도 유리하고 더 높이 뜨지만 선로를 초전도체로 유지하는 게 비싸 만들기 어렵습니다.

 

하지만 상온상압 초전도체가 나오면 초전도반발식 자기부상열차도 만나볼 수 있겠네요.

 

 

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3.MRI를 저렴하게 이용가능하다.

자기공명영상장치인 MRI는 강한 자기장 속에 사람을 넣어 반사되는 자기장을 측정하여 영상을 얻는 진담검사를 말합니다.

 

강한 자기장을 이용하는 만큼 강한 자기장을 생성하기 위해서는 많은 전기가 필요합니다.

 

그런데 많은 전기를 사용하는 만큼 발열현상이 심하고 열을 식히기 위해 액체헬륨이 필요하다고 합니다.

 

MRI기계가 대당 20억 ~ 40억 정도 하는 이유도 바로 이 때문이죠.

 

상온상압 초전도물질이 개발되면 비싼 액체헬륨을 쓸 필요가 없어져 상대적으로 MRI비용도 감소할 것입니다.

 

 

4. 전자기기의 성능 향상

우리가 쓰는 스마트폰이나 노트북은 일반 컴퓨터에 비해 성능이 낮습니다.

 

여러 가지 이유가 있지만 그중에서 문제가 되는 부분은 바로 발열현상 때문입니다.

 

일반 컴퓨터는 냉각팬이 있어 빠르게 열을 식혀주지만 노트북이나 스마트폰에는 그런 걸 달기 힘들죠.

 

때문에 성능을 올리고 싶어도 발열 문제로 성능을 올리는데 한계가 따릅니다.

 

성능을 올리면 처리속도가 빨라지는 대신 전력사용량이 많아지고 전력사용량이 많다는 것은 바로 열도 많이 생기기 때문입니다.

 

하지만 우리의 상온상압 초전도체가 있다면 이러한 걱정 없이 스마트폰이나 노트북도 일반 컴퓨터처럼 성능을 향상할 수 있습니다.

 

 

 

5. 전기로 인한 화재걱정이 사라진다.

전기로 인한 화재사건이 간간이 납니다.

 

콘센트 불량이나 합선, 누전등 여러 가지가 있죠.

 

그리고 한 콘센트에 여러 플러그를 꽂아 전기사용량이 많아지면서 그로 인해 화재가 나는 경우도 많습니다.

 

하지만 초전도체로 전선을 만든다면 열이 발생하지 않기 때문에 이러한 걱정은 사라집니다.

 

 

6. 충전속도 향상

요즘 전기차를 많이 타고 다니는데 전기차의 문제 중 하나가 바로 충전속도입니다.

 

완충 충전기는 약 7시간이나 걸리고, 급속충전은 30분 정도 걸립니다.

 

이보다 더 빨리 충전하기 위해서는 전압을 높여야 하는데 전압을 높이면 그만큼 열이 발생하고 화재가 날 가능성이 크기 때문입니다.

 

때문에 초전도체로 충전기를 만들면 지금보다 더 빠르게 전기충전을 할 수 있습니다.

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