초전도체는 왜 만들기 어려운 것인가요????

Question

이번에 초전도체를 발견 했다고 해서 엄청 이슈가 되었는데 만들기 힘들기 때문이라고 하더 군요. 어떤 과학적 원리 때문에 만들기 어려운 것인지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 초전도체가 만들기 어려운 이유는 일반적으로 물체에 전류가 흐르면 그 전류에 의해서 분자들이 진동하면서 운동에너지가 증가하게 되고 그럼 그 운동에너지로 인해서 열이 발생됩니다. 그래서 기존에 가지고 있던 에너지를 다른 운동에너지나 열에너지로 소모하므로 필요한 에너지를 필요한곳까지 보내기 어려운것입니다. 그런데 이런 초전도체는 전류가 흘러도 분자들이 움직이지 않아서 기존 에너지가 고스란히 목적지까지 갈수 있습니다. 그럼 이런 분자들이 움직이지 않게 하기 위해서는 기본적으로 분자의 움직이지 않게 해야하는데 이것이 어려운것입니다. 지금 사용하고 있는 초전도체는 극저온에서 분자의 움직임이지 못하게 하는데 이런것을 상온상압에서는 어려운 것입니다. 그래서 만들기 어려운 것입니다.

Answer 2

안녕하세요

초전도체는 전기 저항이 0이 되는 물질로 극한의 저온에서만 발현되는 특성 때문에 만들기가 매우 어렵습니다.

과학자들은 수십 년 동안 이 문제를 해결하기 위해 노력해 왔고 최근에는 상온 초전도체 발견에 대한 희망적인 소식도 있지만, 아직 완벽하게 증명을 하지는 못하고 있습니다

초전도체가 만들어지기 어려운 이유는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 첫째, 초전도 현상을 일으키는 원리 자체가 아직 완전히 밝혀지지 않았기 때문입니다. BCS 이론은 대부분의 초전도 현상을 설명하지만, 특히 고온 초전도체의 경우에는 이론과 실험 결과가 일치하지 않아 추가적인 연구가 필요합니다. 둘째, 초전도체를 만드는 데 필요한 조건이 매우 까다롭기 때문입니다. 대부분의 초전도체는 극한의 저온에서만 전기 저항이 0이 되고 특정 화학적 조성과 결정 구조를 가져야 합니다. 또한 제조 과정에서 아주 작은 결함이나 불순물도 초전도 성능을 크게 저하시킬 수 있습니다.

이처럼 과학적 원리와 실제 제작 기술적인 어려움으로 인해 초전도체는 아직까지 제한적인 분야에서만 사용되고 있습니다. 하지만 연구가 지속적으로 진행되면서 상온 초전도체 개발 가능성이 높아지고 있으며 이는 에너지 전자의료 등 다양한 분야에 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다.