초전도체 LK-99 근황

초전도체 LK99

 

 

상온 초전도체 논란은 지속 중

- 세계 최초로 상온/상압 초전도체를 개발했다고 주장하는 퀀텀 에너지 연구소가 보유한 특허가 과학계의 검증에 따라 취소될 수 있다는 관측이 나온다. 지구상의 물리 법칙에 위배되거나 최종적으로 제작이 불가능하다는 사실이 확인될 경우에 속한다. 특허 심사 과정에서는 출원 서류에 담긴 화학식 속 물질의 실제 성립 가능성까지는 심사하지 않는다. 

등록 특허라도 취소 가능

- 특허정보시스템(KIPRIS) 등에 따르면, 퀀텀에너지연구소는 상온/상압 초전도체 주장 물질인 LK-99와 관련해서 1개의 등록특허와 3개의 공개특허를 갖고 있다. 등록특허는 '초전도체를 포함하는 저저항 세라믹 화합물의 제조 방법 및 그 화합물' 1개다. 고개특허는 초전도체를 포함하는 저저항 세라믹 화합물,

 

상온/상압 초전도 세라믹 화합물 및 그 제조방법 2개 등 총 3개다. 등록특허와 공개특허의 차이는 크다. 등록특허는 특허청의 심사를 통과한 상태다. 특허청이 제출된 서류에 기재된 내용을 살펴본 뒤 특별한 거절 사유를 찾지 못한 경우다. 특허 거절 사유는, 기존에 나온 기술과 동일하거나 누구나 쉽게 발명할 수 있어서 특허로 보호할 정도의 수준이 아닌 경우 등이다.

 

등록특허가 되면 특허를 낸 사람이 해당 발명품에 대한 독점권을 갖는다. 반면에 공개특허는 특허 출원 서류를 특허청에 내고 1년 6개월이 지나면 자동으로 공개된다. 특허청은 2022년 5월 27일 심사하고 등록특허로 공고했다. 단, 심사 과정에서 특허청은 해당 물질을 검증하는 행위는 하지 않는다. 

 

 

 

- 특허 심사관이 심사할 때는 제출된 서류 속 데이터에 대한 신뢰를 바탕에 두고, 이전 기술보다 진보성이 있는지 등을 살필 뿐이다. 실제 출원된 특허 서류 내 화학식과 해당 화학식으로 물질을 제작할 수 있는지까지는 살피지 않는다는 의미다. 현재 진행 중인 과학계 검증 결과에 따라 등록된 특허라도 취소될 수 있다. 

 

지구상에서 도저히 물리적으로 불가능한 일이었다는 것이 검증된다면 등록된 특허라도 나중에 무효가 될 수 있다. 특허청은 공개특허 상태인 3개의 특허에 대해서는 심사관을 지정하고 후속 절차를 밟고 있다. 아직 특허 거절 통지가 가지는 않았다. 

과학계 검증 진행 중

- 초전도는 특정 온도와 압력에서 전기 저항이 0이 되는 현상이다. 이렇게 전기 저항을 상실한 물체를 초전도체라고 부른다. 초전도체는 전기 저항이 없어서 전류를 무제한으로 흘려 보낼 수 있다. 발전 송전 효율이 혁명적으로 좋아진다. 자기 부상 열차, 핵융합발전, 양자 컴퓨터 등 미래 첨단 기술에서 사용되는 원리이기도 하다. 

 

초전도 현상은 1911년 처음 발견됐다. 영하 269도로 냉각된 수은에서 발견됐다. 이후 과학계는 일상 환경의 온도와 압력에서 초전도 현상을 보이는 물질을 찾기 위해 노력해왔다. 영하 250도에서 초전도 현상을 발견한 연구자는 1987년 노벨물리학상을 받았다. 

 

2015년에는 영하 70도, 대기압 150만 배 초고압 상황에서 초전도 현상이 발견됐다. 사람이 거주할 수 있는 환경인 상온/상압 상태에서의 초전도체 논란은 2023년 7월부터 시작됐다. 

논문과 특허에 나와있는 LK-99 제조법

 

 

- 비교적 간단하다. 산화납과 황산납을 섞은 뒤 가열해서 황산화납을 만들고, 구리와 인을 섞어 인화구리를 제조한다. 이후 황산화납과 인화구리를 섞어서 섭씨 725도에서 24시간 구우면 된다. 그 결과, 납을 기반으로 한 인회석(아파타이트) 구조가 만들어진다. 

 

아파타이트는 육각 기둥 모양으로 원자 배열이 반복된 형태를 의미한다. 이렇게 제조된 납-아파타이트는 상온/상압 초전도성을 갖는다는 것이 퀀텀에너지연구소의 주장이다. 국내외 과학계는 퀀텀에너지연구소의 주장을 한창 검증하고 있다. 

검증에 나선 초전도저온학회

- 현재까지 공개된 영상과 데이터만을 봤을 때는  초전도체 성질을 띠지 않는다는 의견에 힘이 실리고 있어서 검증 결과가 주목된다. 현재까지 공개된 영상과 데이터에서는 '마이스너 효과와 플럭스 피닝' 현상이 관측되지 않는다고 한다. 마이스너 효과와 플럭스 피닝은 초전도체가 자력에 의해 공중에 떠오르고, 그 상태로 안정적으로 고정되는 현상이다. 

 

초전도체로 자기부상 열차를 구현하는 핵심 원리이기도 하다. 공개된 영상에서 LK-99는 자석 위에 떠 있다. 하지만 항상 일부가 자석에 붙어 있는 상태다. LK-99는 위치가 옮겨짐에 따라 잠시 전체가 자석에 완전히 붙기도 한다. 또 움직인 뒤에는 진동하는 모습도  보인다. 초전도체의 자기 부상과는 다르다. 

 

논문에서 이것이 완벽한 샘플이 아니라서 일부만 공중 부양하는 것이라고 주장한다. 이에 대해 검증위 측은 자석과 LK-99 시료 사이에 작용하는 다른 힘이 있을 수 있어서 정확히 마이스너 효과라고 할 수 없다는 입장이다. 검증위는 또 논문에 나와 있는 데이터 역시 일반적인 초전도체가 보여주는 그래프와 차이가 있다고 했다. 

 

 

 

- 그래프는 반자성(diamagnetism)만 보여주는 것으로 생각된다며, 초전도체가 아니어도 반자성 특성을 가진 물질은 많이 있다고 했다. 한편 한국에너지공과대(한전공대)는 퀀텀에너지연구소로부터 LK-99 샘플을 받고 분석 연구를 하는 것으로 알려졌다. 고성능 전자 현미경으로 분석을 시작한 지 한 달가량 됐으며,

 

최종 분석 결과 공개까지는 6개월 가량 걸릴 것으로 전망하고 있다. 검증결과들이 엇갈리고 있다. 중국 베이항대 연구진은, 물질을 합성한 결과 상온에서 전기 저항이 '0'이 아니었으며, 자기 부상 현상도 관측되지 않았다고 했다. 미국의 로런스버클리국립연구소(LBNL)는 컴퓨터 시뮬레이션 분석을 한 결과,

 

퀀텀에너지 연구소의 상온 초전도체가 실제 만들어질 이론적 가능성이 있다고 밝혔다가 입장을 다시 유보적으로 바꿨다. 

 

 

 

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