상온 초전도체 LK-99 현재까지 내용 정리

LK-99는 회색-검정색 외관을 가진 잠재적인 상온 초전도체로서, 소량의 구리를 도입하여 납-인회석 구조를 약간 수정한 육각 구조를 가지고 있습니다. 이 물질은 고려대학교의 이석배 박사와 김지훈 박사를 비롯한 연구진에 의해 처음으로 발견되고 제조되었습니다. LK-99는 주변 압력 및 400K (127°C; 260°F) 이하의 온도에서 초전도체로 작용한다고 주장되며, 강한 비자기적 특성을 가지고 있습니다.

 

LK-99의 초기 연구와 논란

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2023년 8월 1일 기준으로 현재는 LK-99가 어떠한 온도에서도 초전도현상이 적용되는지는 확인되지 않았습니다. LK-99의 합성과 초전도성은 동료들의 평가를 거치지 않았으며, 발표에서 독립적으로 재현되지 않았습니다. 이로 인해 이 물질에 대한 과학계의 반응은 주로 비관적이었습니다. 또한 이전에 투고된 논문들에는 오류와 일관성의 문제가 있었습니다. 세계의 여러 팀들은 해당 연구를 재현하려고 하고 있으며, 이 물질을 생산하는 방법이 간단하기 때문에 2023년 8월에 결과가 예상됩니다.

 

LK-99의 화학적 구성

LK-99의 화학적 구성은 Pb9Cu(PO4)6O로, 인회석(Pb10(PO4)6O)과 비교하여 약 1/4의 Pb(II) 이온이 Cu(II) 이온으로 대체되었있는 형태입니다. 이 물질의 합성 방법은 란타카이트를 생성하는 것과 구리 인화물을 생성하는 것으로 구성이 됩니다. 란타카이트와 구리 인화물 결정을 분말로 분쇄한 후, 밀봉된 관 안에서 진공 하에서 가열하는 방식으로 합성이 이루어집니다.

 

LK-99의 초전도성과 비자기적 특성

LK-99는 상온 초전도체로 주장되고 있으며, 기존의 납-인회석과 비교하여 더 뛰어난 초전도성을 보이는 것으로 주장됩니다. 그러나 아직 초전도 상태로 전이되는 온도 변화는 관찰되지 않았습니다. 또한 이 물질은 강한 비자기적 특성을 가지고 있습니다.

 

LK-99 연구의 논문과 논란

이 논문은 기존의 기초물리학에서 벗어나 있는 논문으로, 현재까지 10개 미만의 인용을 받았으며, 논란이 있는 논문이 투고되는 Scientific Reports 저널에 실렸습니다. 2023년 8월 1일, 로렌스 버클리 국립 연구소의 시니드 그리핀은 밀도 기능 이론을 사용하여 LK-99의 구조를 분석한 논문을 발행했습니다. 이 분석은 구리가 대체된 납 인회석에서 상호 연관된 고립된 평면 밴드가 형성되는 가능성을 제시합니다.

 

LK-99의 이름과 연구진의 역사

LK-99의 이름은 발견자 이석배 박사와 김지훈 박사의 이니셜과 발견 연도인 1999년에서 유래되었습니다. 이들은 원래 고려대학교의 최동식 교수와 함께 1990년대에 함께 일하던 팀이었습니다. 2008년에는 고려대학교의 연구진들이 퀀텀 에너지 연구소를 설립하였습니다. 이후 이석배 박사는 퀀텀 에너지 연구소의 CEO가 되고, 김지훈 박사는 연구 및 개발 부서의 이사가 되었습니다. 2017년에 최동식 교수가 사망하면서 유언에 LK-99 연구를 계속하라는 요청을 남겼습니다. 퀀텀 에너지 연구소는 같은 해에 새로운 자금을 조달하고 2018년에 LK-99 연구에 다시 박차를 가하였습니다.

 

최근 진행 상황

초기 연구 결과에 대한 일련의 학술 논문들은 2023년에 발행이 되었습니다. 첫 번째 논문은 7월 22일에 arXiv에 등재되었으며, Q-Centre의 전 CTO인 권영완이 세 번째 저자로 등재되었습니다. 두 번째 논문은 전자 및 통신 연구소의 전 주요 연구원이자 윌리엄 앤드 메리 대학교의 교수인 김현탁이 세 번째 저자로 등재되었습니다. 이 연구 결과는 2023년 7월 23일에 동료 평가를 받기 위해 APL Materials에 제출되었습니다. 2023년 7월 28일에는 그룹의 연구 결과가 심포지엄에서 발표되었습니다. 그러나 동일한 날 고려대학교 관계자의 발언을 인용하여 권영완이 대학교와 연락이 두절된 상태라고 보도했습니다. 이 기사에는 LK-99에 대한 학술 논문이 아직 완성되지 않았으며, 다른 저자들의 허락 없이 arXiv에 업로드되었다고 언급되었습니다.

 

최근 Huazhong University of Science and Technology 의 Chang Haixin 교수와 Yang Li 박사, Wu Hao 연구팀은 LK-99의 합성법에 따라서 부분적으로 자기 부상이 가능한 LK-99 결정 조각의 합성을 성공하였지만 표본의 크기가 작기 때문에 저항을 측정하기 위해 새롭게 합성 및 테스트 중입니다.

 

결론

LK-99는 아직 많은 논란과 동료평가가 필요한 잠재적인 상온 초전도체입니다. 연구진들은 이 물질의 특성을 규명하고 상온에서의 초전도성을 입증하기 위해 계속 노력하고 있습니다. 향후 연구 결과에 따라 LK-99가 새로운 초전도체의 가능성을 제시할 수도 있을 것입니다.

 

자주 묻는 질문(FAQs)

1. LK-99는 어떤 물질인가요?
   LK-99는 회색-검정색 외관을 가진 잠재적인 상온 초전도체로, 구리를 도입하여 납-인회석 구조를 약간 수정한 육각 구조를 가지고 있습니다.
2. LK-99의 초전도성은 어떻게 입증되었나요?
   2023년 8월 1일 기준으로 LK-99가 어떤 온도에서도 초전도성이 확인되지 않았으며, 동료평가를 거치지 않은 상태입니다. 또한 재현이 원활하게 되지 않기에 초전도성은 아직 입증되지 않았습니다.
3. LK-99의 이름의 유래는 무엇인가요?
   LK-99의 이름은 발견자 이석배 박사와 김지훈 박사의 이니셜과 발견 연도인 1999년에서 유래되었습니다.
4. 앞으로 LK-99 연구는 어떤 방향으로 진행될 것인가요?
   향후 연구 결과에 따라 LK-99가 새로운 초전도체의 가능성을 제시할 수도 있을 것이며, 연구진들은 이 물질의 특성을 규명하고 상온에서의 초전도성을 입증하기 위해 계속 노력할 것으로 예상됩니다.