상온 초전도체(Room Temperature Superconductor), 꿈의 신소재?

1. 초전도체란 무엇인가

초전도체(superconductor)는 특정 온도 이하에서 **전기 저항이 0이 되고, 자기장을 밀어내는 성질(마이스너 효과)**을 가지는 물질입니다. 즉, 전류가 흐르더라도 열 손실이 전혀 없어 ‘완벽한 전도체’가 되는 것이죠.

문제는 대부분의 초전도체가 **극저온(영하 수백 도)**에서만 작동한다는 점입니다. 이 때문에 액체헬륨, 액체질소 같은 냉각 장치가 필수라, 실제 응용 범위가 제한적이었습니다.

2. 상온 초전도체의 의미

“상온 초전도체(Room Temperature Superconductor)”란 이름 그대로 실온(대략 20~25℃)에서도 초전도 현상이 유지되는 물질을 뜻합니다. 만약 이것이 현실화된다면, 에너지·산업·과학기술 전반에 혁명적인 변화가 찾아옵니다.

• 전력 손실 없는 송전망: 지금은 전기 송전 과정에서 5~10%가 손실되는데, 상온 초전도체를 쓰면 거의 0%로 줄어듭니다.
• 자기부상 교통수단: 초강력 자석을 활용한 자기부상열차가 더 효율적이고 값싸게 보급될 수 있습니다.
• 의료·산업용 MRI·가속기: 비싼 냉각비용이 사라져 보급 확대.
• 반도체·양자컴퓨팅 혁신: 초고속, 초저전력 소자의 구현이 가능.

3. 최근 연구 동향

지난 수년간 여러 연구팀이 “상온 초전도체 발견”을 주장했지만, 재현성 문제로 논란이 많았습니다. 대표적으로:

• 2020년, 미국 로체스터대학 연구팀: 다이아몬드 구조의 수소화 화합물에서 15℃에서 초전도 현상 보고 → 극고압(약 260만 기압)이라는 한계.
• 2023년, LK-99 논란: 한국 연구팀이 납-인산염 화합물이 상온·상압에서 초전도성을 보인다고 발표했지만, 후속 실험에서 대부분 재현 실패.

즉, 상온 초전도체는 여전히 “꿈의 신소재” 단계에 머물러 있습니다.

4. 왜 중요한가

에너지 위기, 친환경 전환, 전력 효율화는 전 세계적인 과제입니다. 만약 상온 초전도체가 상용화된다면, 지금의 원자력·재생에너지·전력망 정책이 완전히 바뀔 수 있습니다. 또한 국가 간 기술패권 경쟁에서 핵심 무기가 될 것입니다.

상온 초전도체는 현재 “가능성은 열려 있지만, 확실한 증거와 재현성은 아직 부족한 상태”입니다. 하지만 물리학자들과 재료공학자들이 끊임없이 도전하는 이유는 명확합니다. **성공하는 순간, 인류의 에너지·교통·의료·정보산업 전체를 바꿀 수 있는 ‘게임 체인저’**이기 때문입니다.