초전도체 관련주 세상을 뜨겁게 만들고 있다!?
초전도체 무엇인가?
초전도 현상
온도의 하강 : 물질을 절대 영도에 가깝게 냉각하면, 전자들이 쌍을 이루어 코퍼 쌍(Cooper pair)을 형성합니다. 이 쌍은 전기적으로 중성이 되어 물질 내에서 자유롭게 움직일 수 있게 됩니다.
저항의 소멸 : 온도가 낮아지면 전자들의 움직임이 줄어들어 저항이 없어지게 되고, 이는 전류의 흐름에 아무런 장애물이 없게 됩니다. 결국 전기 에너지의 손실 없이 전류를 전달할 수 있게 되는 것입니다.
메이스너 효과 : 초전도 물질은 외부 자기장을 완벽하게 차단하는 특성을 가지고 있습니다. 이를 메이스너 효과라 하며, 이 현상 덕분에 초전도 물질 위에 자석을 띄우는 것과 같은 신기한 실험을 할 수 있게 되었습니다.
조금 더 자세하게 설명하면~
초전도 현상은 특정 물질들이 매우 낮은 온도로 냉각될 때 발생하는 놀라운 현상입니다.
임계온도와 초전도
임계온도는 액체와 기체의 상이 구분될 수 있는 최대의 온도 한계를 의미합니다. 예를 들어, 질소는 임계온도인 -147도에서 아무리 압력을 가해도 액화되지 않습니다. 초전도 현상도 임계온도 이하에서만 일어나는데, 이 온도 이하에서 특정 물질의 전기저항이 0이 되는 현상을 말합니다.
자기장과 반자성
초전도 물질은 외부 자기장과 반대방향의 자기장을 형성하는 반자성을 띕니다. 이로 인해 메이스너 효과라는 특별한 현상이 발생하여, 자석이 초전도체 위에 떠 있게 됩니다.
전류의 흐름
초전도 전선으로 된 고리를 통해 전류가 흐르면, 전원 공급 없이도 계속 흐를 수 있게 됩니다. 저항이 없기 때문에 전기 에너지의 손실이 없습니다.
어디서 발생하나?
주석, 알루미늄 등에서 초전도 현상이 일어나며, 합금이나 세라믹 물질에서도 나타납니다. 그러나 금, 은과 같은 금속이나 순수한 강자성 금속에서는 발생하지 않습니다.
초전도 현상은 현대 물리학의 흥미로운 주제 중 하나로, 에너지 효율, 교통, 의료 기술 등 다양한 분야에서의 응용 가능성을 제시하고 있습니다.
초전도의 역사
초전도의 탄생 (1911년)
1911년, 헤이커 오너스는 영하 269도(4.2K)의 극저온에서 특정 금속의 저항이 갑자기 사라지는 현상을 관찰했습니다. 이로써 초전도 현상이 처음으로 발견되었습니다.
다양한 물질에서의 발견 (1913년 – 1941년)
1913년 납에서 7K, 1941년 질화 나이오퓸에서 16K에서의 초전도 현상이 발견되면서, 이 현상은 특정 금속뿐만 아니라 다양한 물질에서 나타나는 일반적인 특성임이 밝혀졌습니다.
이론의 정립 (1957년)
1957년 미국 물리학자 존 바딘, 레온 쿠퍼 등 4명은 BCS이론을 통해 초전도 현상을 정립시켰고, 노벨 물리학상을 받았습니다. 이 이론은 25K 이상의 온도에서는 초전도체를 찾을 수 없다고 예측했습니다.
기록의 돌파 (1986년 – 현재)
1986년, 구리-페로브스카이트계 세라믹 물질에서 임계 온도 90K(-183도)의 초전도가 발견되었습니다. 이후에도 연구가 계속되어, 2005년에는 203K(70도)에서의 초전도 구현에 성공했습니다. 2020년에는 상온 초전도체가 발표되기도 했으나, 조작으로 판명되었습니다.
초전도체 관련주 최근 급등하는 이유는?
최근 시장에서 또 전세계에서 엄청나게 뜨거운 주목을 받고 있습니다. 물론 단기 테마성으로 끝날 가능성이 높습니다.
고려대 창업기업 퀀텀에너지연구소의 이석배 대표와 연구진은 1990년대 고려대 화학과 최동식 명예교수가 주장한 이론을 바탕으로 20년간의 끊임없는 연구 끝에 새로운 결정구조인 LK-99를 발견했다고 발표했습니다. 이들은 납과 구리 인회석을 사용하여 상온과 상압에서 400K(127도)의 초전도 현상을 구현했다고 합니다. 이 연구는 인산구리를 고온에서 구워 얻은 물질과 산화납, 황산화납을 섞어 다시 반응시켜 초전도 현상을 발견한 것입니다. 논문은 사전논문 사이트 아카이브에 게재되었으나, 일부 전문가들은 아카이브의 성격과 이론적 설명의 부재로 인해 회의적인 시각을 가지고 있습니다. 그러나 논문에는 초전도체를 만드는 방법이 상세하게 설명되어 있으며, 전세계 연구진이 이 연구에 참여하고 있다고 합니다.
초전도체 응용분야
초전도체는 마이스너 효과라고 알려진 현상을 나타냅니다. 이는 자기장이 물질의 내부로 침투하지 못하게 하여 자석 위에 물체가 떠오르게 만드는 현상입니다. 이런 특성은 자기부상 기술에 활용될 수 있으며, 특히 교통 분야에서 자기부상 열차의 개발로 이어질 수 있습니다.
초전도 자석은 전력 손실 없이 강력한 자기장을 생성할 수 있어, 디지털 회로, RF 회로, 마이크로파 회로, 휴대폰 기지국, 의료의 MRI 기기 등 다양한 분야에서 사용됩니다.
초전도 기술은 전력 손실 없이 전력을 송전할 수 있으므로 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이는 지속 가능한 에너지 관리에 중요한 역할을 할 수 있으며, 환경 보호에도 기여합니다.
또한 초전도 기술은 핵융합 리액터의 자석, 초전도 전기자동차, 양자컴퓨터와 같은 미래 기술의 핵심 요소로도 활용되고 있습니다.
초전도체 관련주는?
아모텍(052710)
분야: 전자부품 제조업
특징: 퀀텀연구소와 연계되어 있으며, 엘앤에스벤처캐피탈의 지분을 보유하고 있습니다.
티플랙스(081150)
분야: 전자부품 제조업
특징: 초전도체 관련 희토류 유통 부각, 산업에 필요한 중요한 희소금속을 공급하는 업체입니다.
원익피앤이(217820)
분야: 전원공급장치 제조
특징: 전원공급장치가 초전도체 시험분야에서 사용되며, 기술 및 제품 개발에 주력하고 있습니다.
신성델타테크(065350)
분야: 전기장비 제조업
특징: 퀀텀에너지연구소의 지분을 보유한 엘앤에스 벤처캐피털의 지분을 보유하고 있습니다.
파워로직스(047310)
분야: 초전도체 연구 및 제조
특징: 상온 초전도체 제조 기술을 보유하며, 퀀텀에너지연구소에 지분투자하고 있습니다.
서남(294630)
분야: 전기설비 제조
특징: 초전도 케이블 업체로, 세계 최초 상용화 프로젝트에 참여, 전력장치 구기선 대체 등을 진행하고 있습니다.
덕성(004830)
분야: 초전도 기술 연구 및 개발
특징: 초전도 관련 특허권을 보유하며, 에너지 저장장치용 회전손실 자동 측정 방법 등을 개발하고 있습니다.
모비스(250060)
분야: 핵융합 연구 및 개발
특징: 한국 핵융합 프로젝트에 참여하고 있으며, 핵융합 안정화 기술을 개발 중입니다.
비츠로테크(042370)
분야: 기계 및 장비 제조
특징: 핵융합사업에 참여하고 있는 기업으로, 기술 개발 및 연구에 중점을 둡니다.
고려제강(002240)
분야: 철강 제조업
특징: 핵융합사업에 참여하고 있으며, 자회사인 KAT가 핵융합용 초전도 선재 제조 및 판매 사업을 영위하고 있습니다.
*****주의 : 테마주이기 때문에 위험할 수 있습니다. 꼭 인지 하시고 대응하실 바랍니다*****
***하반기 급등 유망 산업은?? 주제 클릭시 이동***
GAN 반도체 삼성 본격육성 관련주 정리
풍력발전소 하반기 전망과 수혜주는?
반도체 핵심 TSV 관련주 알아보기
반도체 수율과 전쟁