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"전자제어 응용 고온초전도체, 카드뮴으로 제어 가능"

성균관대 박두선 교수 연구팀

(서울=연합뉴스) 최인영 기자 = 국내 연구진이 자기부상열차 등에 쓰이는 고온초전도체를 카드뮴(Cd)으로 제어할 수 있다는 사실을 밝혔다.

9일 미래창조과학부에 따르면 성균관대학교 물리학과 박두선 교수 연구팀은 미국 로스앨러모스 국립연구소와 공동으로 수행한 연구에서 초전도성을 갖는 화합물에 카드뮴을 첨가하면 초전도 현상이 사라진다는 것을 발견했다.

초전도는 저항이 0이 되면서 전류가 손실 없이 자유롭게 흐르는 현상이다. 초전도체는 자기공명장치, 자기부상열차, 초전도 소자, 양자컴퓨터 등 전자를 정밀하게 제어해야 하는 산업에 널리 응용될 수 있다.

고온초전도체는 통상적인 액체질소 온도인 77K(영하 196℃)보다 높은 온도에서 초전도현상을 보이는 물질이다. 비싼 액체 헬륨이 필요한 저온초전도체와 달리 저렴한 액체 질소 환경에서도 작동한다는 장점 때문에 차세대 물질로 주목받고 있다.

그러나 고온초전도체가 초전도 현상을 나타내는 근본 원인은 밝혀지지 않았다. 초전도현상을 유도하기 위해 첨가하는 화학물질이 '불순물 효과'를 일으켜 순수한 초전도현상의 원인을 찾기가 어렵기 때문이다.

연구팀은 외부 변수가 가해지지 않은 상태에서도 자연적으로 고온초전도성을 띠는 CeCoIn5를 활용했다. CeCoIn5는 세륨(Ce), 코발트(Co), 인듐(In)의 화합물이다.

연구팀은 이 화합물에 1% 이하의 카드뮴을 미량 첨가하고, 이를 인듐 자리에 치환한 결과 초전도 현상이 사라지는 것을 알아냈다.

연구팀은 "이번 연구결과는 초전도 형성 원인을 밝힐 실마리가 될 것"이라며 "미량의 카드뮴을 첨가함으로써 비교적 손쉽게 초전도현상을 제어할 수 있게 되면 정밀한 전자제어가 필요한 초전도 산업분야에 기여할 수 있을 것"이라고 기대했다.

미래부와 한국연구재단이 추진하는 '리더연구자지원사업'의 지원을 받아 수행된 이번 연구 결과는 지난달 22일 '네이처 피직스'(Nature Physics) 온라인판에 소개됐다.

abbie@yna.co.kr

<저작권자(c)연합뉴스. 무단전재-재배포금지.>2014/01/09 16:56 송고

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