값싸고 효율높은 초전도체 제조기술 국내 개발

기초과학硏 “희토류 대신 철 사용”

경제성을 높인 초전도체 개발 기술이 나왔다. 김창영 기초과학연구원(IBS) 강상관계물질연구단 부연구단장팀은 희토류를 사용하지 않으면서도 임계온도가 높은 초전도체를 개발했다고 15일 밝혔다.

초전도체는 특정온도(임계온도) 이하에서 전기저항이 0이 되는 물질이다. 초전도 현상을 이용하면 손실 없이 전기를 장기간 이용할 수 있다. 하지만 기존 초전도체는 대부분 희토류를 사용해 가격이 비쌌다. 연구진은 희토류를 사용하지 않고 철, 바륨, 비소, 코발트 등을 섞어 비교적 저렴한 초전도체를 만들었다.

임계온도가 낮을수록 냉각비용이 많이 드는 데 기존 철 화합물 초전도체는 임계온도가 낮다는 단점이 있었다. 연구진은 칼륨을 초전도체의 표면에만 뿌리는 방식으로 철 화화물 초전도체의 임계온도를 영하 249도에서 영하 231도로 높였다.

김창영 부연구단장은 “철 기반 초전도체는 대량생산 시에도 초전도성을 균일하게 발현할 수 있고, 제작 비용도 저렴한 것이 장점”이라며 “이번 연구로 임계온도가 높은 철 초전도체 개발의 가능성을 열었다”고 말했다. 연구 결과는 학술지 ‘네이처 머티리얼스’ 16일자 온라인판에 게재됐다.

변지민 동아사이언스 기자 here@donga.com