초전도체가 뭐고, 어디에 응용이 가능 한가요?

Question

요즘 헤드라인에 많이 보이는 초전도체가 궁금합니다.정확이 이게 무엇인지? 그리고 이것이 상용화 된다면 어느곳에 응용될 수 있는지 궁금합니다.

설효훈 전문가 · Accepted Answer

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 초전도체는 물체에 전류가 흐를때 저항을 받지 않아 전류의 손실이 발생하지 않는 물체를 말합니다. 이런 물체는 전기 저항이 발생되지 않기 때문에 발열도 발생되지 않는 물체 입니다. 전기 저항이 발생되는 원리는 물체의 원자가 전류에 의해서 진동하면서 발생되는 사항인데요. 이런 물체는 초 저온에서 원자의 움직임을 적게 하여서 만들수 있었습니다. 그런데 우리나라에서 개발한 초전도체는 상온상압에서 가능하다고 해서 지금 전세계적으로 이슈가 된사항입니다. 이런 초전도체가 상온에서 가능할 시 전기가 손실되지 않고 전기가 전달되어서 전기세가 줄어 들게 되고 또한 많은 전류를 사용하는 전자 기기의 경우 발열을 방지하기 위해서 크기가 크고 비용이 많이 들었으나 초전도체가 사용화되면 이런 발열이 발생되지 않아서 크기도 작아지고 저렴해 질수 있습니다. 또한, 자기부상열차가 금전적인 부분때문에 열차만 상용화 되었지만 초전도체가 상온에서 상용화 시 자동차를 포함한 모든 운송수단이 상용화 될수 있습니다.

건조한낙타 245 · Answer

안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.초전도체란 상온,상압에서 저항이 0이 되는것을 말하는데, 그렇게 된다면 전기 활용성이 어마어마하게 올라갑니다. 현재 전기를 이동할때 엄청난 손실이 발생하는 중입니다

고혹적인가마우지34 · Answer

초전도체는 특정 온도인 "초전도 상태"에서 전기 저항이 완전히 사라지는 물질로, 전기를 매우 효율적으로 전달할 수 있는 특성을 갖춘 물질을 말합니다. 이러한 물질은 수많은 산업 분야와 과학 연구에 응용되고 있으며, 다음과 같은 분야에서 특히 중요한 역할을 합니다:

에너지 저장 및 전송: 초전도체는 전기의 흐름이 거의 저항 없이 이루어지기 때문에 에너지 손실을 최소화할 수 있습니다. 이를 활용하여 전력 전송 라인, 전기 차량 충전, 에너지 저장 장치 등에 응용되어 효율적이고 경제적인 전력 시스템을 구축할 수 있습니다.
의료 분야: 자기공명영상(MRI)과 같은 의료 진단 기기에 초전도체를 사용하여 더 정확하고 빠른 영상을 얻을 수 있습니다.
과학 연구: 초전도체는 과학 연구에서 다양한 분야에 활용됩니다. 예를 들어, 초전도자석을 사용하여 강력한 자기장을 만들어 입자 가속기, 핵융합 장치 등에 사용합니다.
전자 기기: 초전도체의 고도의 전기 전도성은 높은 성능의 전자 기기를 만드는 데에 활용됩니다. 초전도 소자를 사용한 고성능 컴퓨터나 미래의 초고속 전자 기기 개발에 기여할 수 있습니다.
공간 탐사: 우주 공간에서는 초전도체가 저온 환경을 활용하여 감지기나 센서를 개발하는데 사용될 수 있습니다.
자기 부상열차(Maglev Train): 초전도체의 자기력을 이용하여 레일과 차량 사이의 마찰을 줄여서 높은 속도로 운행하는 자기 부상열차 개발에 사용될 수 있습니다.

굉장한호돌이84 · Answer

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.초전도체는 저항이0인물질이고, 현재까지는 극저온에서만 해당현상이 나타났습니다.최근이슈는 상온에서도 이러한특성을 보일 수 있다는것인데 아직까지도 검증이 진행중입니다.주로 전자기기내에 열특성을 제거한다거나 전력송신을 에너지로스없이 가능하게 하는 기술에 쓰일 수 있습니다.

호탕한개미핥기272 · Answer

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.초전도체는 특정 온도이하로 떨어지게 되면 전기저항이 0이 되며, 저항에 의한 열이 없어 전력 손실이 최소화 됩니다. 또한, 자기장의 차단하는 특징(마이스너 효과)이 있어 자석을 가져다 대면 자석이 뜨게되는 성질이 있습니다.또한, 자속(특정 면적을 통과하는 자기장)이 양자화되는 성질을 가지고 있으며, 초전도체와 초전도체 사이에서 전자쌍이 터널링하는 양자효과도 볼 수 있으며, 양자 효과인 위상 간섭이 일어나기도하는 특징을 가지고 있죠.이러한 특징 때문에 초전도체는 자기부상열차, 양자 컴퓨터의 기반이되는 큐빗(양자 중첩, 얽힘)을 구현하는데 유용하게 사용될 수 있으며, 전력손실이 0에 가깝기 때문에 전자기기의 회로나 우리가 흔히 보는 전깃줄 등 전기가 통하는 모든 곳에 회로로 사용하면 굉장한 효율을 낼 수 있다는 특징이 있어 굉장히 유용하고 가치 있는 기술이라고 할 수 있습니다.

하이만 · Answer

안녕하세요. 이태영 과학전문가입니다.초전도제란 특정 임계 온도 이하로 냉각될 때 재료가 모든 전기 저항을 0으로하는 원소 또는 금속 합금입니다. 비행기, 자동차 및 석탄 동력 기차와 같은 재생 불가능한 현재 옵션과 달리 전기(재생 에너지를 사용하여 생성할 수 있음)를 기반으로 하는 고속 대중 교통에 대한 강력한 가능성이 크고 MRI같은 고가의 의료장비의 저가화, 그리고 양자 컴퓨터의 획기적 발전이 가능해집니다.

거창한치타133 · Answer

안녕하세요. 이조은 과학전문가입니다.초전도체란 초전도성을 보이는 물질을 말합니다.초전도성이란 온도와 기압 등 일정한 조건이 되면 전기 저항이 0이되어 전력의 손실이 없이 전류를 흐르게 하는 성질을 말합니다. 즉 에너지를 무한하게 사용할 수 있는 것이죠. 이렇게 되면 에너지 부족으로 어려움이 없어지고 각종 요금이 기하급수적으로 낮아지고 무료가 될 수도 있습니다.활용가능한 예로는 초고속 기차, 무한한 에너지 사용이 가능한 각종전자기기가 있을 수 있겠네요.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.초전도체는 특정 온도 이하에서 전기 저항이 완전히 사라지는 물질입니다. 이런 특성을 가지고 있기 때문에 전기를 효율적으로 전달하고 저장할 수 있으며, 강력한 자기장을 생성할 수도 있습니다.1. 자기 공명 영상: 초전도체를 사용하여 강력한 자기장을 생성하여 몸 속의 물질을 이미징하는데 사용됩니다. MRI는 의학 진단에 널리 사용되며, 초전도체는 강력한 자기장을 안정적으로 생성하는 데 이용됩니다.2. 에너지 전송 및 저장: 초전도체는 전기를 효율적으로 전달하고 저장할 수 있습니다. 이를 활용하여 전력 전송에 사용되는 케이블, 전기 변환기, 전력 차량 충전 등에 적용될 수 있습니다.3. 자기부상: 초전도체를 이용하여 물체를 자기장 위에 부상시킬 수 있습니다. 이를 활용하여 고속열차 (매그리브)나 자기 부상 자전거와 같은 고효율 교통수단을 개발하는 데 사용될 수 있습니다.

활달한파리매77 · Answer

안녕하세요. 조사를 해본 결과 초전도체는 매우 낮은 온도에서 전기 저항이 없는 물질로서 동전성을 가지는 재료입니다. 일반적으로 영하 온도에서 특정 재료가 특정 온도인 '임계 온도' 이하로 냉각되면, 그 재료는 초전도 상태로 전기를 전달할 때 전기 저항이 없게 됩니다.

초전도체는 다양한 분야에서 응용될 수 있습니다. 몇 가지 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:

1. 자기 공명 영상 촬영 (MRI): 초전도체는 강력한 자기장을 생성할 수 있으므로, MRI 장치에서 사용되는 자기 공명 영상 촬영에 활용됩니다.

2. 자기부상열차 (Maglev Train): 초전도체를 이용한 자기 부상 기술은 고속열차에 적용되어 마찰이 없고 빠른 속도로 이동할 수 있는 자기부상열차를 구현하는 데 사용됩니다.

3. 에너지 저장: 초전도체는 에너지를 저장하는 데 사용될 수 있는 초전도 에너지 저장 장치인 초전도자기 저장소 (SMES)에 활용됩니다.

4. 핵융합: 초전도체는 핵융합 장치에서 강력한 자기장을 생성하는 펄스 코일로 사용될 수 있습니다.

5. 과학 연구: 초전도체는 과학 연구 분야에서 다양한 실험 및 연구에 사용됩니다. 예를 들어, 초전도 양자 비트는 양자 컴퓨팅 분야에서 연구되고 있습니다.

초전도체는 기술의 발전과 함께 더 많은 분야에서 응용되고 있으며, 미래에는 더 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대됩니다. 참고하셔서 도움 되셨길 바래요 ^^

멋쟁이야나는 · Answer

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.초전도체는 특정 온도, 보통은 매우 낮은 온도에서 전기 저항이 완전히 사라지는 물질이며 전기를 흐르게 할 때 에너지 손실 없이 전류를 효율적으로 전달할 수 있습니다.교통, 의료 등 많은 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대됩니다.