현재 주식시장은 퀀텀에너지연구소 초전도체 (LK-99) 관련 종목의 상한가로 매우 뜨겁다. 

이 상황을 이해하기 위해서는 초전도체에 대해 간단히 개념을 먼저 아는 것이 중요한다. 과거 부터 초전도체 연구에 많은 과학자들이 뛰어들고 있고 현재까지도 활발하게 연구 되고 있는 분야 중 하나 이다. 

초전도체란?

매우 특별한 물질로, 일정 온도 이하에서 전기 저항이 완전히 사라지는 현상인 “초전도 현상”을 나타내는 물질을 말하는데 이러한 물질들은 일반적으로 매우 낮은 온도와 높은 압력 (초저온, 고압) 에서만 작동한다는 한계점이 있고 아래와 같은 특징들이 있다. 

제로 저항: 초전도체는 특정 임계 온도인 “전이 온도” 이하에서 전기 저항이 완전히 사라집니다. 이로 인해 전류가 흐를 때 에너지 손실이 거의 없어지며, 전력 소모가 최소화된다. 

메이커너-오천과 규칙: 메이커너-오천과 규칙은 초전도체의 임계 온도와 초전도체의 화학 구성 사이의 관계를 나타내고 이 규칙에 따르면, 초전도체의 전이 온도는 압력과 화학 구성에 따라 결정된다. 

영구 자기장: 초전도체는 자기장에 민감하고 제로 저항의 특성을 유지하려면 초전도체를 자기장에서 완전히 격리시켜야 한다. 이를 위해 초전도체 장치들은 일반적으로 자기 장치 안에서 동작하도록 설계된다. 

마이스너 효과 : 마이스너 효과(Maisner Effect)는 초전도체에서 일어나는 현상 중 하나로, 자기장을 통과할 때 초전도체에 유발되는 역전류를 의미하는데 이 현상은 초전도체가 자기장 속에서 자유롭게 움직일 때 발생하며, 원래 자기장에 의해 차단되어야 할 흐름이 자기장과 평행하게 흐르게 된다. (초전도 코일, 자석에 이용) 

또한 이런 특징을 활용 한 다양한 응용 분야가 있지만 앞서 말한 온도에 대한 한계점으로 현재 고온 초전도체의 발견과 개발을 통해 이러한 단점을 극복하는 노력이 이어지고 있었던 것이다. 

초전도체의 응용 분야와 미래 기대 하는 것은? 

위에서 말한 고온 초전도체의 미래는 매우 흥미로운 전망을 가지고 있는데 아래와 같은 여러 분야에서 활용 될 수 있고 위에서 설명 한 특징을 활용한다고 이해하면 된다. 더 실용적인 응용 분야는 고온 초전도체를 사용하여 냉각 시스템의 복잡성과 비용을 줄일 수 있는데 이는 자석, 전력 전송 시스템, 의료 영상 진단 장비 등 다양한 분야에서 초전도 기술을 더 널리 활용할 수 있게 됨을 의미한다. 

에너지 효율성 향상: 고온 초전도체를 사용하면 더 효율적인 전기 전송 시스템을 구축할 수 있고 전력 손실을 최소화하여 에너지의 낭비를 줄이고 더 많은 전력을 장거리로 효율적으로 전달할 수 있게 된다.  (전기 저항 0에 수렴, 손실 없앨 수 있음)

더 강력한 자기장 생성: 고온 초전도체를 사용하면 더 강력한 자기장을 생성하는 슈퍼컨덕팅 자석을 개발할 수 있으며 이는 자기 공학, 입자 가속기, 자기공명 영상(MRI) 등 다양한 분야에서 혁신적인 기술의 발전을 이끌어낼 수 있다. (자기 부상 열차 등)

컴퓨터 및 정보 기술: 초전도체의 발전은 컴퓨터와 정보 기술 분야에도 영향을 미칠 수 있고  초전도체를 사용하여 더 빠르고 효율적인 컴퓨터나 통신 기술을 개발하는 연구가 진행될 수 있다. (예로 양자 컴퓨터)

이렇게 우리가 활용할 수 있는 미래 분야에 큰 기대를 걸고 있기 때문에 고온 초전도체의 연구와 개발은 매우 큰 의미와 가치를 가지기 때문에 시간과 돈을 투자해도 아깝지 않은 실용 연구라고 생각 된다. 

그런데 이런 고온 초전도체의 개발이 성과가 있고 양산이 가능할 수도 있다는 연구 결과가 한국 퀀텀에너지연구소에서 부터 공개 되면서 전세계 연구 학자들 사이에서 이슈가 되고 있는 것이다. 초저온에서만 작동하는 한계점이 극복 된다면 현재 우리나라 과학 기술의 발전은 물론이고 노벨상까지 확정이라는 이야기까지 돌고 있는 상황이다. 

퀀텀에너지연구소  상온 초전도체 LK-99 란? 

1993년 부터 실제 고온 초전도체를 연구 중 우리나라 고려대학교 교수인 최동식 교수가 연구를 시작했는데 9월 과학동아에도 인터뷰 내용이 실려 화재가 된 적이 있다. 그렇게 약 25년 이 흘러 2017년 최동식 교수는 별세를 하였고 2019년 6월 그간 연구 실적과 미래 기대에 따라 한국연구재단의 펀딩을 따냈으며 교육부 산하의 ‘이공학학술연구기반구축’ 사업의 일환으로(부처 자체 분류명은 ‘창의도전연구기반사업’), 과제고유번호 1345300805, 세부과제번호 2019R1|1A1A01059675  과제명은 “새로운 초전도 물질 개발을 위한 저자기장 영역 마이크로파 흡수에 관한 연구”, 과제수행기관은 고려대학교로 했다.

사실 연구 물질 LK-99 앞의 영문 이니셜은 퀀텀에너지연구소의 두 과학자인 이석배, 김지훈 교수의 성 영문을 따내 만들었다. 이 둘은 고온이라기 보단 초저온이 아닌 상온, 상압 상태에서 구리와 납을 이용해 새로운 형태의 분자구조를 만들었는데  초전도체 성질을 낼 수 있는 물질을 발명한 것이다. 

하지만 이 발명은 아직 상용화까지의 검증이 필요하고 발명을 검증해야 하는 다양한 단계가 남아 있으며 전세계의 반응은 중립 또는 부정적인 상황이다. 그 이유는 연구 데이터 또는 시험 설계의 오류 등 검증의 신뢰성이 낮다는 것인데 퀀텀에너지연구소는 조만간 LK-99 샘플을 재공하겠다고 하여 더 주목을 받고 있다. 

이렇게 샘플을 재공 받게 되면 기관에서도 검증이 가능하기 때문에 이 모든 발명은 사실이 되면서 학계, 산업 등에서 빠른 속도의 양산과 응용이 가능해지게 되는 것이다. 이렇게 꿈의 물질을 한국에서 발명 했다는 것도 사실 매우 자랑스러울 것이라는 기대가 크다. 또한 미국 관련 연구소에서 LK-99 의 연구를 뒷 받침 할 수 있는 논문을 발표하여 좀 더 기대감이 올라간 것도 사실이다. 

주식시장을 뜨겁게 달군 초전도체 관련 주

아직 검증과 양산을 위한 재현의 과정은 남아 있지만 퀀텀에너지연구소에서 곧 언론에 발표할 LK-99 샘플 등 아직 여러 단계가 남아 있지만 기대에 상승하는 주식의 특성을 보면 벌써 부터 관련 주가 상한가를 치고 있다. (관련 주 : 초전도체 관련주는 서남, 덕성, 신성델타테크, 모비스, 고려제강, 대창, 원익피앤이, 티플랙스, 국일신동 등 모두 20~30% 상승)

이제 곧 사실이 검증 될 것이기 때문에 투자를 미리 하는 것은 개인의 판단이나 아직 많은 Risk 가 있기 때문에 이 LK-99가 양산 부터 산업에 응용까지 중장기적인 판단과 인사이트로 투자를 하는 것이 안전하면서 더 큰 이익을 가져다 줄 것으로 생각 되며 다음 포스팅에서 본 건과 관련해서 조금 더 이야기를 업데이트 할 수 있었으면 좋겠다.