d라이브러리

LK-99가 상온 초전도체인지는 조금 더 지켜봐야 합니다. 과학자들이 상온 초전도체를 그토록 기다리는 이유가 뭘까요? 상온 초전도체가 개발되면 어떤 일이 벌어지는지 알아봅시다! 

에너지 손실을 막아 기후 위기 해결사로!

우리가 쓰는 전기는 발전소에서 옵니다. 그런데 발전소에서 전선을 통해 우리 집까지 전해지는 과정에서 3.5%의 에너지가 사라집니다. 전기가 전선을 타고 오는 과정에서 생기는 저항으로 열이 발생해 에너지가 사라지기 때문이죠. 기후 위기 시대에 무엇보다 에너지 낭비를 줄이는 것이 숙제인데, 아까운 에너지가 사라지는 셈입니다. 

그렇다면 저항이 없는 초전도체로 전선을 만들면 어떨까요? 저항이 없으면 열도 발생하지 않고, 불필요한 전기에너지 낭비도 막을 수 있습니다. 초전도체로 전선을 만들면 현재 주로 쓰이는 구리 전선보다 30~50배 많은 전기를 손실 없이 흘릴 수 있습니다. 서울대학교 물리천문학부 김기훈 교수는 “초전도 전선은 낭비되는 에너지를 줄여 기후 위기 문제를 해결하는 데 결정적으로 기여할 수 있다”고 말했습니다. 

2019년 우리나라 한국전력은 경기도 흥덕 변전소와 신갈 변전소 사이 1km 구간에 초전도 케이블을 설치했어요. 하지만 현재 널리 사용되지는 못하고 있습니다. 초전도 케이블을 통해 전기를 보내려면 냉각 장치로 케이블 내부의 온도를 영하 200℃ 이하로 낮춰야 하는데, 냉각 장치를 운영하는 데 꽤 큰 비용이 들거든요. 한국원자력연구원 김찬중 박사는 “상온 초전도체가 개발되면 지금처럼 초저온 냉각 장치가 필요하지 않아 초전도체가 일상의 모든 분야에서 활용될 수 있다”고 내다봤습니다. 

강력한 자기장으로 에너지 절약한다! 

초전도 자석으로는 작으면서도 강한 모터를 만들 수 있습니다. 모터 안에는 전선을 감아 놓은 코일이 있어요. 코일에 전류를 걸어주면 코일에서 자기장이 만들어지는데, 이 자기장의 힘으로 기계를 움직이죠. 구리 전선 대신 초전도 전선을 감아 코일을 만들면, 전류가 많이 흘러 지금 사용되는 모터보다 강한 힘을 낼 수 있어요. 그래서 지금처럼 모터를 크게 만들 필요가 없게 되죠. 

모터는 일상에서 가장 쉽게 접할 수 있는 기기예요. 냉장고, 세탁기, 자동차, 비행기 등 거의 모든 기계에 들어가 있죠. 그만큼 모터는 엄청나게 많은 양의 전력을 소비한다고 알려졌어요. 모터의 크기가 클수록 더 많은 전력을 소모합니다. 서울대학교 물리천문학부 김창영 교수는 “상온 초전도체가 실현된다면 크기가 작고 가벼운 모터를 사용할 수 있어, 에너지 효율을 높일 수 있을 것”이라고 말했습니다.