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[IT뉴스]니켈 기반 고온 초전도체 등장…"구리 없이도 초전도성 확인"

온카뱅크관리자

2025-03-28 17:57:31

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="Ba6fbMg2Rw">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="924bbe95864a08d4cd9f1161c7e6e1df8a01859ec711f0b9654b337d819adc15" dmcf-pid="bVF5YU2XdD" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="National University of Singapore Faculty of Science 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/28/dongascience/20250328174627346nmca.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="qUhODT1mir" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/28/dongascience/20250328174627346nmca.jpg" width="658"></p>
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            National University of Singapore Faculty of Science 제공
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          <p contents-hash="ea141c8e38809e95071f1dfbd5f898490cdd5b9bfb721b0fa25f93b30f1dedcb" dmcf-pid="Kf31GuVZnE" dmcf-ptype="general">과학자들이 니켈 기반 산화물로 초전도 특성을 보이는 화합물을 만드는 데 성공했다. 구리 없이 고온 초전도성을 구현한 최초 사례다. 구리에서만 가능한 것으로 알려졌던 고온 초전도성이 다른 원소로도 가능하다는 것이 확인되면서 초전도 연구에 새 패러다임을 제시했다는 평가가 나온다.</p>
          <p contents-hash="7b1a3a32d9d26bbebf0d51a61635b57a2eb3efd4dfface3261d4c1a20e85eb0c" dmcf-pid="940tH7f5ek" dmcf-ptype="general">아리안도 아리안도 싱가포르국립대(NUS) 교수 연구팀은 구리 없이도 고온에서 초전도 특성을 보이는 화합물 '삼원 니켈 산화물(Sm-Eu-Ca)NiO₂)'을 설계하고 합성한 연구 결과를 국제학술지 '네이처'에 27일(현지시간) 발표했다. </p>
          <p contents-hash="7367a15cc937e8a9e97e97a04373543318bfa7fa3bc685c2bcc211dacdd39395" dmcf-pid="28pFXz41Mc" dmcf-ptype="general">연구팀이 합성한 삼원 니켈 산화물은 영하 233도(약 40K)의 고온 및 주변 압력 조건 하에서 초전도성을 나타냈다. 구리를 포함하지 않은 산화물 중에서는 최초로 주변 압력(상압)에서 고온 초전도 특성이 확인된 사례다. 초전도체 연구에선 기준점이 되는 절대온도가 영하 273.15도(0K)로 영하 233도는 고온 환경에 해당한다.</p>
          <p contents-hash="c4ea13785ed500e01592fdc47f09fde8c6cc636c464a62a95ab6d56f65ae622b" dmcf-pid="V6U3Zq8tMA" dmcf-ptype="general">연구팀은 물질에서 얇은 층이 반복된 샌드위치처럼 생긴 층상 구조에 주목했다. 층상 구조 내에서 일어나는 층간 상호작용이 초전도성 발현에 핵심적이라는 점을 바탕으로 새로운 화합물 후보를 이론적으로 예측하고 실험을 통해 검증했다.</p>
          <p contents-hash="91cc60fe289f9f815fbb40cc2424a349e6b5a155e5df564310beb72398b15829" dmcf-pid="fPu05B6Fij" dmcf-ptype="general">그 결과 구리 기반이 아닌 산화물에서도 고온 초전도성을 구현할 수 있음을 확인했다. 전자현미경 분석을 통해 고순도 결정 구조를 확인하며 실험적으로 입증했다.</p>
          <p contents-hash="590583a39fc9107839cbaba5a10d7ebfa77a32a2b7f3b4e3ef7f55f5688f1702" dmcf-pid="4Q7p1bP3MN" dmcf-ptype="general">초전도체는 전기 저항이 0이 되는 '무저항 상태'로 이론적으로는 전력 손실 없이 전류를 흐르게 할 수 있어 차세대 전자기기와 에너지 효율 기술의 핵심 소재로 주목받는다. 현재까지 알려진 대부분의 초전도체는 절대온도 0K에 가까운 극저온에서만 작동해 실용화에 제약이 있다.</p>
          <p contents-hash="e201043e411a80ab641e92044cf6bd9db9d959b9e97a0d70573d5718f686bc5e" dmcf-pid="8xzUtKQ0ea" dmcf-ptype="general">니켈을 기반으로 한 이번 화합물은 초전도성 물질의 필수 조건이 구리라는 고정관념을 깨뜨렸다는 평가다. 연구팀은 “이번 화합물은 구리를 포함하지 않고도 주변 조건에서 고온 초전도성을 나타냈다”며 “비정상적 고온 초전도성은 구리에 국한된 특성이 아니라 주기율표 상 다른 원소에서도 구현될 수 있음을 시사한다”고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="25f10b6476fb2b1b9c7830cba5aef5881ecbc8f3d243e044a29316eff8b74572" dmcf-pid="6MquF9xpdg" dmcf-ptype="general">이어 “이번 발견은 고온 초전도성의 이론적 이해와 실험적 확장 가능성을 동시에 보여준 매우 중요한 성과”라며 “보다 넓은 범위의 실용적 초전도체 개발로 이어질 수 있다”고 강조했다.</p>
          <p contents-hash="47585742209c41142d801a7ba8dff39fcdeb4c6b5ac64581c853d62aa033c2ff" dmcf-pid="PRB732MUeo" dmcf-ptype="general">한국 연구진이 개발하고 상온 초전도 가능성이 제기됐던 LK-99는 납-아파타이트 기반 산화물이다. 26.85도(300K)의 실온에서 작동한다고 주장됐다. 이번 화합물은 여전히 극저온에서만 작동하지만 LK-99는 이후 재현 실험 등의 과정에서 물질의 결정 구조가 불확하다는 지적을 받았던 반면 이번 산화물은 안정적인 결정 구조가 확인됐다.</p>
          <p contents-hash="b3e44362e63e0f5dc35d9b29d330938bace975782f40987b8d4253098c673e5d" dmcf-pid="Qebz0VRuRL" dmcf-ptype="general">&lt;참고 자료&gt;</p>
          <p contents-hash="595128969df8755461bc5bc1975d8c79efe848f60ea57f39c7bc17ec5a711472" dmcf-pid="xdKqpfe7dn" dmcf-ptype="general">- 10.1038/s41586-025-08893-4</p>
          <p contents-hash="2be9c434ebc93829d695b412c69bb30cb5071e57301765d29ec25e3a9bb75ef5" dmcf-pid="yHmDjCGkdi" dmcf-ptype="general">[박정연 기자 hesse@donga.com]</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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