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일반뉴스 ETRI, 110년 만에 초전도 현상 이론 규명했다

헬로티 함수미 기자 | 한국전자통신연구원(ETRI)이 1911년 발견된 이후 원리를 규명하지 못한 초전도 현상의 이론을 독자적으로 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 국내연구진은 기존 이론들과 금속에서 전자 간 상호작용 현상을 활용해 초전도 현상을 설명할 수 있는 공식을 개발해 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재됐다고 전했다. 이로써 초전도 현상 관련 연구를 더욱 활발하게 만들고 응집물질물리학을 발전시키는 데 큰 도움이 될 전망이다. 초전도 현상은 특정 온도나 압력에서 저항이 영(0)이 되는 현상을 말한다. 초전도 현상을 응용하면 에너지 손실을 대폭 줄일 수 있어 주로 MRI, 초전도 케이블, 자기부상열차에서 쓰이고 있으며, 미래에는 양자 컴퓨터, 진공튜브열차 등에서 많은 활용이 이뤄질 것으로 예측된다. 초전도 현상이 일어나는 임계온도가 30K 이하인 물질은 저온 초전도체, 30K 이상 구리(Cu)계 물질은 고온 초전도체, 임계온도가 15~25℃인 물질은 상온 초전도체로 분류된다. 초전도 현상이 발견되고 활용된 지는 오래됐지만, 아직도 현상이 일어나는 원리를 온전히 규명하지는 못했다. 1972년에 노벨 물리학상을 받은 BCS 이론도 저온

함수미 기자

2021-09-01 09:55

일반뉴스 UNIST, 위상수학으로 액정 결함구조 해석...PNAS 표지 선정

헬로티 이동재 기자 | UNIST 연구진이 액정(카이랄 액정)에서 새로운 결함 구조를 발견하고, 이 결함 구조를 위상수학으로 해석하는 데 성공했다. 연구진은 이번 연구결과가 물질에 특정 성능을 부여하기 위해 필요한 결함을 인위적으로 설계하는 데 도움이 될 것이라고 밝혔다. 위상수학은 물질의 기하학적 형태가 바뀔 때 보존되거나 불연속적으로 변하는 특성을 연구하는 분야다. 우주물리학, 인공지능 등 다양한 분야에 쓰인다. 기존의 액정 연구에 활용되는 위상수학 이론은 발견된 액정의 위상학적 결함을 설명할 수 없었다. 연구팀은 ‘카이랄 위상 불변 값’을 새롭게 제시해 발견된 결함의 위상학적 형태를 설명했고, 실험한 카이랄 액정의 특수 탄성 때문에 이 같은 위상학적 결함이 발생한다는 사실도 밝혀냈다. 실험에 쓴 카이랄 크로모닉 액정은 아주 가는 원통 관에 들어가면 액정 분자들이 나선형 계단처럼 꼬여서 배열되는 특성이 있다. 이때 왼쪽 또는 오른쪽의 꼬임방향(카이랄성)을 갖는데, 그 확률이 같아 각 방향의 꼬임을 갖는 구조들이 하나의 원통에 공존한다. 이 상태에서 카이랄성 물질을 첨가하면, 첨가된 카이랄 물질의 꼬임 방향에 맞춰 액정의 꼬임 방향이 하나로 통일된다. 연구

이동재 기자

2021-08-23 09:53