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올해 노벨물리학상 수상자들의 업적은 고온(高溫) 초전도물질을 새로 개발해 내어 초전도 물질의 폭넓은 실용화를 위한 돌파구를 열었다는 점이 인정된 것이다.

뮐러와 베트노르츠박사는 란타늄(La) 바륨(Ba) 산화구리(CuO) 라는 세라믹 재료를 이용해 절대온도 35도(섭씨 영하 2백38도)에서 초전도현상이 일어나는 것을 발견해 오랫동안 침체해있던 초전도 연구분야에 활기를 불어넣는 기폭제 역할을 했다. 이 온도는 종래 기록보다 12도나 높은 것이다.

초전도현상이란 냉각시키면 전기저항이 0이 되는 물리적 현상을 말한다. 초전도의 상태가 되면 머리카락같이 가는 선으로도 많은 전기를 흘려보낼수 있게 되어 전기를 효율적이면서도 새롭게 이용할 수 있는 길이 열리게된다.

초전도현상은 지난 1911년 네덜란드의 하이케 카메를링스 온네스라는 물리학자가 처음 발견했다. 그는 극저온상태에서 쓸수 있는 온도계를 찾기위해 실험을 하다가 우연히 수은(Hg)이 절대온도 4.2도 (섭씨 영하 약2백69도)에서 전기저항이 갑자기 0이 되는 현상을 관찰했다. 그뒤 과학자들이 초전도를 일으키는 여러물질을 찾아내 이 현상이 일어나는 온도를 높이기 위해 노력해왔다. 초전도현상이 일어나는 최고 온도는 1973년까지 연평균 약0.3도씩 증가, 절대온도 23도(섭씨 영하 약2백50도)에 이르렀지만 그뒤 10여년간 이렇다할 진전이 없어 초전도연구는 더 이상의 가능성이 없는 것으로 여겨지지 시작했고 연구열도 시들해졌다. 초전도의 실용화는 냉각비용이 많이 들기 때문에 온도를 크게 높이지않는한 몇몇 제한된 분야외에는 이용하기가 힘들다.

그런데 86년1월 베트노르츠와 뮐러 박사는 그때까지 초전도연구재료로 사용되던 금속을 버리고 대신 세라믹을 이용해 단번에 초전도가 일어나는 온도를 13도나 높이는 업적을 이룩한 것이다. 그러나 이 엄청난 새로운 업적은 처음에는 세계학계의 주목을 받지못했다. 초전도 현상을 증명하려면 전기저항이 0이 되는 상태와 함께 반자성(反磁性)의 마이스너효과가 확인돼야 하는데 당시 이들은 측정시설과 장비부족으로 이 마이스너효과를 증명해 보이지 못했기 때문이다. 마이스너효과란 N,S의 자성(磁性)을 띤 물체가 접근하면 그 물질 자체도 같은 종류의 자성을 띠어 접근하는 물체를 밀어 내는 현상이다. 이들의 성과는 처음에는 초전도현상일 수 있다는 가능성으로만 인정되다가 86년12월 일본동경대연구진에 의해 마이스너 효과까지 확인됨에 따라 완전한 초전도 물질로 받아들여지게 됐다.

이뒤 미국 일본 중국 등 세계각국에서는 또다시 초전도연구에 열을 올리게됐고 올해들어와 하루가 다르게 초전도가 일어나는 온도의 한계치(임계온도)가 높아지고있다. 현재 고온(高溫) 초전도물질로 각광을 받고 있는 것은 뮐러팀이 만들어낸 란타늄(La)-바륨(Ba)-산화구리(CuO)와 이트륨(Y)-바륨(Ba)-산화구리(CuO)의 화합물이 대표적인 것으로 손꼽힌다. 임계온도의 상승은 이들 물질의 성분비율과 소결시키는 온도차이에 따라 각기 다르게 나타나고있다. 보통 온도에서도 초전도가 일어나는 물질이 만들어진다면 초전도물질의 실용화에 문이 활짝 열리게된다.

전문가들은 조만간 이것이 실현되어 인류는 제2의 전기혁명 시대를 맞게될 것으로 내다 보고있다.

초전도물질을 이용하면 전력소모가 전혀 일어나지않는 송전선은 물로 초고속 자기부상(磁氣浮上)열차, 고속스위치, 초고속 디지틀컴퓨터, 정밀계측장치, 초강력 전자석, 전기저장장치, 핵융합발전의 실현등이 이루어진다.

국내에서도 초전도물질의 개발에 최근 큰 관심이 기울 여지고 있어 지난 6월 정부는 기술진흥확대회의에서 이분야를 6대 과학산업의 하나로 선정해 적극 지원, 육성해 나가기로 결정한바 있다.