초전도체란 무엇일까?

초전도체란 무엇일까?

초전도체는 매우 낮은 온도에서 발생하는 물질의 특수한 상태를 말합니다. 
전기 저항이 0이 되어 전류가 영원히 흐를 수 있는 상태를 의미하는 것이죠. 
이는 1911년에 헤이케 카메링 온네스에 의해 처음 발견되었습니다.

저항이 0이라니, 어떻게 가능한 건가요?

아마 여러분들 중에는 "전기 저항이 0이라니, 그게 어떻게 가능한 건가요?"라는 의문을 가지는 분들이 계실 것입니다. 
이것이 가능한 이유는 전자들이 구조적으로 서로 결합하여 쌍을 이루게 되면, 그 쌍들이 모두 같은 방향으로 움직이게 되어서 입니다. 이를 쿠퍼 쌍(Cooper pair)이라고 부르는데요, 이 쿠퍼 쌍들이 생성되면서 전기 저항이 0이 되는 초전도 현상이 발생하게 됩니다.

이런 초전도체는 어디에 활용될 수 있을까?

초전도체는 전기를 완전히 손실 없이 전달할 수 있기 때문에 다양한 곳에서 활용될 수 있습니다. 
예를 들어, 전력 전송, 자기부상 열차, MRI 같은 의료 장비 등에 활용되고 있습니다. 
또한, 초전도체를 활용한 양자 컴퓨터 개발에도 큰 관심이 있습니다.

하지만, 현재까지 알려진 초전도체 대부분은 매우 낮은 온도에서만 작동하기 때문에 실용적인 사용이 어려운 경우가 많습니다. 그래서 많은 연구자들이 더 높은 온도에서도 작동하는 초전도체를 찾는 연구에 많은 노력을 기울이고 있습니다.

마치며

여러분, 초전도체에 대한 기본적인 이해가 조금이라도 도움이 되었길 바랍니다. 
물리학은 어려운 주제일수록 우리 주변의 세계를 이해하는 데 큰 도움이 되니, 이번 기회를 통해 그 매력에 빠져보시길 바랍니다.