포항공대 연구팀, 고성능 초전도박막 제조 성공

중앙일보

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국내 연구진이 세계 최고 성능의 초전도 현상을 갖는 박막을 개발했다.

포항공대 초전도 연구단의 이성익(李星翊), 강원남(姜元南) 물리학과 교수팀은 13일 절대온도 39K(영하 섭씨234도)에서 안정된 화합물 형태로 초전도 현상을 나타내는 마그네슘 다이보라이드(MgB2) 박막을 제조했다고 밝혔다.

이 교수팀의 연구성과는 세계적인 과학전문지인 사이언스지 13일자에 실렸으며 이 초전도 박막 제조법에 대한 특허를 미국, 일본, 유럽 등에서 출원한 상태다.

초전도 박막은 초고속 슈퍼컴퓨터, 마이크로파 통신, 뇌파측정장치 등의 개발에쓰이는 것으로 그동안 23K에서 초전도 상태가 되는 금속 초전도체를 이용해 뇌파를 측정하는 기기에 사용됐으나 냉각비용이 많이 들고 불안정해 관련 학계에서는 높은 온도에서 초전도성을 갖는 금속을 개발하기 위한 경쟁이 뜨거웠다.

이 교수팀이 이번에 개발한 초전도 박막은 저항없이 이론상 무한대의 전류가 통할 뿐 아니라 냉각시키기 위해 액체헬륨을 사용하지 않고도 특수 제작된 저온 냉동장치에서도 초전도 현상이 나타나게 할 수 있는 장점이 있다.

이 교수팀의 박막재료로 사용한 MgB2는 마그네슘과 붕소(보론)를 혼합한 화합물로 지난 1월 일본 연구팀이 39K에서 초전도현상이 보인다는 사실을 발견해 미국과일본 정부가 이것을 전략적 물질로 분류, 수출 금지 조치를 취했을 정도로 초전도금속 제작에 가장 적합한 재료로 평가돼왔다.

이 교수는 "이 새로운 초전도 박막은 마이크로파를 이용한 무선통신 기지국의주요 부품으로 가장 먼저 사용될 것"이라며 "특히 마이크로파 소자들을 이용한 부품이 우주공간에서 사용될 경우 우리나라가 절대적으로 유리한 위치에 서게 된다"고말했다.

이 교수 연구팀은 현재 이 초전도 박막을 이용해 초전도 컴퓨터의 기본 부품인 조셉슨 소자 개발을 위해 국내 연구진과 공동연구를 진행중이다. (서울=연합뉴스) 강훈상기자