[사사건건 플러스] 꿈의 물질? 노벨상?…‘상온 초전도체‘가 뭐길래

■ 방송시간 : 8월 4일(금) 16:00~17:00 KBS1
■ 진행 : 이재석 기자
■ 출연 : 한명준 / KAIST 물리학과 교수


https://youtu.be/RsiMNF348-M

◎이재석: 인터뷰 이어가겠습니다. 최근 이 소식이 사람들의 이목을 끌고 있습니다. 국내 연구진이 이른바 상온상압 초전도체를 개발했다는 소식이 전해졌고 이게 파장이 적지가 않습니다. 제가 방금 전 말씀드린 그 상온상압 초전도체, 어려운 말이죠. 이게 뭔지는 잠시 뒤에 풀겠습니다만 아무튼 이게 상용화가 되면 우리 현실에 큰 변화가 오고 경제적인 효과도 커서 해외에서도 이번 연구 결과를 주목하고 있습니다. 하지만 아직은 개발했다고 그렇게 단정지을 수 없다는 의견도 나오고 있어서 지금 어떤 상황인지 전문가와 얘기를 좀 해봐야 할 것 같습니다. 카이스트 물리학과의 한명준 교수, 제 옆에 나왔습니다. 어서 오십시오.

▼한명준: 안녕하십니까? 반갑습니다.

◎이재석: 예, 반갑습니다. 좀 어려운 걸 쉽게 풀어야 될 것 같은데, 오늘.

▼한명준: 열심히 해보겠습니다.

◎이재석: 제가 잠깐 그동안에 있었던 일을 저희가 좀 그래픽으로 정리한 게 있는데, 잠깐만 보고 나서 인터뷰를 시작하겠습니다. 7월 22일에 제가 방금 전 말씀드린 그 국내 연구진이 상온상압 초전도체 관련 논문을 공개했습니다. 저걸 개발했다는 얘기예요. 그래서 이게 공개된 다음에 국내외적으로 관심이 폭발적으로 늘었습니다. 그래서 세계 각국 연구 기관에서 그 공개된 LK-99, LK-99가 바로 상온상압 초전도체를 말하는 것 같습니다. 검증을 지금 하고 있습니다. 그리고 국내에 초전도저온학회라는 학회가 있는데, 여기에서도 지금 검증을 진행하고 있고 여기의 입장은 제가 잠시 뒤에 또 전해드리도록 하겠습니다. 그런데 그 LK-99, 그 연구 성과를 냈다는 그 곳, 거기의 그 참여자는 지금 검증이 다 끝났다, 우리는. 그래서 내년에 미국 물리학회에서 발표를 하겠다, 이런 입장을 밝히고 있는 그런 상황입니다. 잠깐 정리했고요. 일단은요, LK-99는 이제 그 개발한 사람들이 붙인 이름인 것 같고.

▼한명준: 예, 맞습니다.

◎이재석: 그것이 상온상압 초전도체잖아요? 아닙니까, 또 이것도? 같은 게 아닙니까?

▼한명준: 상온상압 초전도체라고 주장하시면서 일단 아마도 임시적으로 붙인 이름인 것 같습니다, LK-99는.

◎이재석: 그렇고 그 연구 결과가 맞다면...

▼한명준: 맞다면, 그렇습니다.

◎이재석: 맞다면 상온상압 초전도체인데.

▼한명준: 맞습니다.

◎이재석: 상온상압은 일상적인 상태를 얘기하면 됩니까? 그러니까 고온이나 저온이 아니라 우리가 일상적인 어떤 온도, 일상적인 압력이라고 보면 됩니까?

▼한명준: 그렇습니다. 그러니까 우리가 실생활을 하고 있는 온도, 물론 추운 날도 있고 더운 날도 있지만요. 이 정도 온도 그리고 압력도 산 위로 올라가면 조금 압력이 달라지긴 하지만, 그러나 우리가 실생활을 하고 있는 온도와 압력 상황을 말합니다.

◎이재석: 그러면 실생활의 그런 온도와 실생활의 압력에서 말하자면 그 속성을 보여주는 초전도체를 말하는 것 같은데. 그러면 이제 초전도체가 뭔지부터 이제 시작을 해야 되는 거군요.

▼한명준: 그렇죠.

◎이재석: 뭡니까, 초전도체가?

▼한명준: 초전도체는 일단 어떤 물질이, 특별한 물질들이 나타내는 하나의 물질의 상태라고 말씀드릴 수 있겠습니다. 그래서 예를 들면 이제 물이 온도가 올라가면 수증기가 되고 온도가 내려가면 얼음이 되듯이 어떤 평범해 보였던 어떤 물질이 온도를 충분히 낮춰주면 우리가 초전도 상태라고 부르는 특별한 상태가 될 수 있습니다. 그래서 예를 들면 우리에게, 우리가 아주 친숙한 알루미늄이라든지 수은, 납, 그런 물질들도 온도를 충분히 낮추면 초전도 상태로 변하고요. 그렇게 변한 물질을 초전도체라고 부릅니다.

◎이재석: 그런데 어떤 속성을 갖고 있습니까? 그게 방금 전의 그래픽을 보니까, 방금 전 그래픽을 다시 보여주시겠어요, 제작진은?

▼한명준: 지금 여기...

◎이재석: 특정 온도 아래에서 전기 저항이 사라진다. 저런 속성을 보인다는 겁니까, 저게?

▼한명준: 저게 초전도체가 나타내는 가장 두드러진 특징 가운데 하나고요. 초전도체라는 이름 자체가 저 성질 때문에 붙여진 이름입니다.

◎이재석: 붙여진 이름이고요. 다음 그래픽 보여주시겠어요? 다음 그래픽을 보여주십시오. 이것도 좀 설명을 해 주시면 좋을 것 같은데.

▼한명준: 초전도체의 성질은...

◎이재석: 전기 저항이 없다.

▼한명준: 예, 전기 저항이 없다는 것뿐만 아니라 다른 독특한 성질이 있는데, 가장 대표적인 것으로 지금 화면에 나가고 있는 것 같은데, 마이스너 현상이라는 것이 있습니다. 초전도체는 자기장을 초전도체 안으로 들어오려고 할 때, 자기장이 가해졌을 때 그것을 완전히 밀쳐내는 성질을 가지고 있습니다.

◎이재석: 튕겨냅니까?

▼한명준: 그게 아주 독특한 고유한 성질 가운데 하나인데요. 그것 때문에 이제 지금 화면에 나오는 것 같이 저렇게 초전도체가 자석 위에서 또는 반대로 자석이 초전도체 위에서 저렇게 공중 부양을 하는 그런 현상들이 나타나게 됩니다.

◎이재석: 공중 부양을 할 수 있군요, 초전도체는. 자기장을 튕겨내기 때문에. 그런데 초전도체는 아무튼 그런 특정 조건하에서 전기 저항이 없다는 건데, 이게 특정 조건이라 함은 매우 기온을, 온도를 낮춰야 되는 거죠?

▼한명준: 보통은 그렇습니다. 지금까지는...

◎이재석: 얼마나 낮춰야 됩니까?

▼한명준: 굉장히 초전도체 중에서도 임계 온도가, 초전도의 현상을 나타내는 임계 온도가 굉장히 높은 온도라고 해도 지금 우리 섭씨로 하면, 지금 그러니까 영하 200도 정도 낮춰줘야 되고요.

◎이재석: 영하 200도까지 낮춰야만 저런 현상이 나타난다는 거군요.

▼한명준: 그 정도면 굉장히 초전도체로서는 아주 특별하게 온도가 높은, 임계 온도가 높은 초전도에 해당이 되고요. 만일 거기에서 조금 더, 상당히 더 온도를 더 높여주고 싶으면 이제 사람들이 많이 최근에 연구가 되고 있는 것은 굉장히 높은 압력을 가해 주면 가능... 그렇고 임계 온도가 올라가는 경우가 있습니다. 그렇다고 해도...

◎이재석: 압력은 어느 정도 가해줘야 됩니까?

▼한명준: 대기압보다는 수십에서 수백만 배 이상...

◎이재석: 지금 우리가 살고 있는 것보다는 수십에서 수백만 배요?

▼한명준: 만 배 정도 기압하에서 약간 더 온도가 올라갈 수는 있습니다.

◎이재석: 알겠습니다. 그러니까 그런 극단적인 조건이 있어야만 초전도체가 그 본인의 속성을 보여준다는 건데.

▼한명준: 네, 맞습니다.

◎이재석: 그런데 이번에 개발했다고 말하는 그 연구진의 말에 따르면 상온상압, 우리 일상적인 어떤 환경에서도 초전도체가 그 속성을 보여준다는 거잖아요.

▼한명준: 그렇죠. 그렇습니다.

◎이재석: 그 주장이 맞다면. 그러면 만약에 그런 일상 속에서 그렇게 초전도체가, 우리가 막 자유자재로 활용할 수 있다면 이게 경제적으로 혹은 우리 일상에서 어떻게 좋아지는 겁니까? 좀 예를 들어서 설명해 주셔도 좋을 것 같고요.

▼한명준: 이게 뭐 일단은 만일 초전도체가, 물론 초전도체가 상온상압에서 우리가 마음 놓고, 모양도 마음대로 바꿀 수 있고 그걸 많이 만들어내도 뭐 비용의 문제가 없고, 굉장히 그런 이상적인 상황을 생각한다고 그러면 사실은 엄청나게 많은 부분이 변화될 수 있을 겁니다.

◎이재석: 가령...

▼한명준: 예를 들면 초전도체의 성질 가운데 대표적으로 전력의 손실이 전혀 없이 전류를 흘려보낼 수 있는 성질이 있기 때문에 우리가 뭐 전기, 전류는 어디서나 다 쓰고 있지 않습니까? 전자 기기가 다 전류의 흐름을 통해서 나타나는 건데, 그 부분이 뭐 예를 들면 전력 손실, 발열, 전력을 생산해서 송전할 때 생기는 모든 어떤 지금 우리가 겪고 있는 여러 가지 어려움들이 일소에 전부 다 해결된다는 상상을 충분히 해볼 수 있죠. 그 외에도 사실 뭐 아까 마이스너 효과 같은 경우에는 자기장에 반응하는 성질을 이용하는 것인데, 대표적으로 이미 지금도 낮은 온도에서 초전도체가 되는 물질들을 사용해서 MRI라든지 이런 장비들이 사용이 되고 있습니다. 그런데 이제 이게 훨씬 더 높은 온도, 그냥 상온에서 작동할 수 있는 물질을 우리가 마음껏 사용할 수 있게 된다고 하면 그런 효율도 좋아질 것이고요, 비용도 절감될 것이고.

◎이재석: 절감되고.

▼한명준: 사실 상상의 범위는 무궁무진해서 제가 뭐...

◎이재석: 그래서 언론 보도를 보니까 이건 좀 실생활 관련 예시인데, 노트북에 발열도 없고...

▼한명준: 그럴 수 있겠죠, 원칙적으로.

◎이재석: 노트북이 매우 뜨거워지잖아요, 우리가 쓰다 보면.

▼한명준: 그렇습니다.

◎이재석: 그리고 이제 말씀해 주셨는데 그 송전선에서 낭비되는 것도 없고, 그래서 비용 절감이라든가 경제적 효과라든가 이런 것들이 매우 크다. 다 맞는 얘기입니까?

▼한명준: 예, 원칙적으로 그렇습니다.

◎이재석: 물론 잘 됐을 때 얘기고요. 당연히, 예 알겠습니다. 그런데 이제 본론 격인데, 지금 뭐 배경 설명을 쭉 한 거고요. 지금 검증 실험이 계속되고 있고, 그런데 오늘 뉴스를 보니까요, 이번에 그 개발했다는 그 연구진 가운데 한 분이 이렇게 입장을 밝혔어요. 이석배 대표인데요. 우리가 지금 제조법을 다 공개했다, 논문으로. 그래서 한 달이면 세계 연구진들이 따라올 것이다, 이렇게 이제 입장을 밝혔다는 보도가 지금 나오고 있습니다. 교수님이 보시기에는, 논문 당연히 보셨을 테고요. 어느 정도 우리가 좀 이런 개발했다는 저 연구소의 말을 신뢰할 수 있다고 보십니까?

▼한명준: 일단은 앞서도 말씀이 나왔듯이 일단은 현재 단계에서 학술적으로 확정적이다, 매우 확정적이다, 이렇게 말씀드릴 수 있는 단계는 아닌 것이 분명해 보이고요. 일단은 워낙 획기적인, 사실이라면 워낙 획기적인 발견이기 때문에 학자들이 이것을 검증해보고 까다롭게 이제 제대로 검증해보고 싶어 하는 것은 너무나 자연스러운 일이라고 하겠고. 거기에 더해서 지금 현재까지 보여진 실험 결과들만으로는 저희가 이제 통상적으로 새로운 초전도체가 나왔을 때 관찰되는 성질들이 아주 명확하게 보이진 않은 부분들이 이제 있습니다. 그렇기 때문에 이제 여러 단체들이나 학자들이 재현에 참여를 하고 있고 또 공식적으로 검증을 해보려고 하는 시도들도 있는 것으로 알고 있습니다.

◎이재석: 그러면 한국초전도저온학회에서 이번 논문과 관련해서 논문과 공개 영상을 봤을 때 상온상압 초전도체라고 말할 수가 없다, 샘플을 연구진이 우리한테 주면 검증을 더 해보겠다, 이런 입장을 지금 밝혔는데요. 저 한국초전도저온학회의 입장에 교수님도 동의를 하십니까?

▼한명준: 일단은 그렇습니다. 그러니까 현재로서는 명확하게 학술적으로, 특히 이제 초전도저온학회 같은 딱 최종적인 판단을 내려주실 수 있는 전문가 집단에서 보기에는 검증이, 추가 검증이 필요하다, 이런 의견에 저도 동의를 하고요. 그렇습니다. 검증이 필요하고 그리고 일단은 이제 원저자들과 또 이제 검증이라는 것이 어떤 면에서는 좀 불편할 수 있기 때문에 제3의, 그러니까 독립된 연구 집단이 검증을 하는 것이 필요하긴 하지만 이 두 당사자들 간에, 주체들 간에 잘 커뮤니케이션 하면서 신속하게 검증이 이루어진다면 바람직하겠고요. 아마 그렇게 멀지 않은 시간에 신뢰할 만한 결과가 나올 것으로 기대하고 있습니다.

◎이재석: 그런데 해외에서도 이게 관심이 많아서, 최근 보도를 보니까 미국에서도 중국에서도 그 해당 실험을 하고...

▼한명준: 그렇습니다.

◎이재석: 자신들이 검증한 결과를 발표하기도 하는데.

▼한명준: 맞습니다.

◎이재석: 미국 로렌스버클리국립연구소에서는 이론적으로 초전도체 구현 가능성이 있다, 이렇게 긍정적인 맥락에서 얘기하는 것 같고. 그런데 중국 베이징항공항천대학에서는 LK-99, 그게 이제 지금 우리가 얘기하고 있는 건데, 상온에서 전기저항 0이 안 됐다. 그러니까 저건 좀 부정적인 맥락인 것 같고요.

▼한명준: 맞습니다.

◎이재석: 저들의, 저런 해외의 저들의 어떤 연구 결과나 평가에 대해서는 어떻게 보십니까?

▼한명준: 지금 화면에 나가고 있는 연구들 외에도 어제 저녁, 오늘 아침까지도, 우리 시간으로, 계속해서 새로운 논문들이 보고가 되고 있습니다. 그런데 이제 결론적으로 먼저 말씀드리면 현재까지 나온 어떤 실험이나 이론 연구가 결정적으로 우리 연구진이 보고한 그 물질의 초전도성을 확증해 주는 단계까지는 가지 못했고요. 방금 나왔던 것처럼 좀 다소 혼돈스러운 면들이 있습니다. 그러니까 검증에 참여한 다른 연구진들의 결과들이 또 서로 일치하지 않는 것이죠, 예를 들면. 그래서 여러모로 학계의 뜨거운 관심을 받고 있는 것은 분명해 보이고요. 그리고 이것이 중요한 문제인 것도 너무나 분명하고요. 그러나 현재로서는 어떤 결론을 내리기가 참 어렵고, 이론적인 연구, 아까 버클리연구소에서 나온 이론 연구도 저희가 이제 이론에 바탕해서 상당... 이론이 실험 재현을 대신할 수는 없는데요. 이론이 매우 강력하게 실험적인 사실을 뒷받침해 주는 경우가 초전도 연구에서 있을 수는 있습니다. 그런데 저 로렌스버클리연구소 연구뿐만 아니라 그 이후에 후속 연구들이 지금 다수 올라와 있는데 어떤 이론 연구도 아직 거기까지는 이르지 못한 상황입니다.

◎이재석: 그런데 좀 중국은 부정적으로 얘기했으니까 그냥 그렇다 치고요, 무슨 얘기인지 알겠고요. 미국 그 연구소는 이론적으로 초전도체 구현 가능성이 있다는 거잖아요. 그 말은 긍정적인 얘기입니까? 아니면 이론적으로는 그러한데 실험을 해봤더니 안 되더라, 이런 얘기입니까? 어떤 맥락입니까, 저 말이?

▼한명준: 굳이 부정이냐 긍정이냐 말한다면 긍정적인 것은 맞습니다.

◎이재석: 그렇습니까?

▼한명준: 그러나 당연히 이제 저 학자는 본인이 연구를 수행하는 그 이론 연구의 범위를 잘 알고 있는 상황에서 그 범위 안에서 긍정적인 의견을 낸 것이기 때문에 우리가 이제 최종적인 결론을 생각한다면 그 범위를 같이 고려해야 되겠죠.

◎이재석: 아무튼 관심은 이렇게 높다는 거고, 그러면 앞으로 남은 절차가 뭐가 있겠는가. 그러니까 지금 해당 연구소는 내년에 미국 물리학회에서 발표를 하겠다, 이런 좀 자신감이 있는 것 같고요, 분위기는. 그런데 그건 뭐 기다려보는 걸로 하고. 그러면 그 사이에 검증 작업은 계속 진행이 될 것이고, 그래서 아까 교수님께서는 이제 조만간 뭐가 발표된 것 같다, 검증이 될 것 같다, 이렇게 말씀하셨는데 뭐가 이제 앞으로 남았습니까, 그러면?

▼한명준: 일단은 굉장히 많은 실험들과 이론 연구들이 수행이 돼야 될 겁니다. 그것이 다 가능... 그러니까 우리 학자들이 머릿속으로 검증을 하려고 생각하고 있는 구상이 실제 실험이나 이론 연구로 구현되는 것은 또 다른 문제이기 때문에 제가 어떠어떠한 것들이 남았다고 다 종합적으로 말씀드릴 수는 없지만, 일단은 만일 가능하다면 해당 연구소가 샘플을 제3의 기관에 보내서 측정 절차를 다시 밟도록 해 주실 수 있다면 굉장히 시간을 단축할 수 있을 것이고요. 아마 궁극적으로는 다른 그룹들에서 독립적으로 같은 샘플을 만들어서 측정까지 가는 방식으로 연구가 많이 진행이 될 겁니다. 그 과정에서 점점 긍정적인 신호들이 나온다면 이론 연구자들도 점점 더 진지하게, 그리고 좀 더 높은 수준의 이론들을 발표하기 시작할 것이고요. 내년 미국 물리학회까지는 아직 시간이 굉장히 많이 남아 있기 때문에 사실 그전에 충분히 어떤 신뢰할 만한 결론에 이를 것으로, 충분히 이를 것으로 저는 보고 있고, 만일 이게 사실이라면 아마 내년 미국 물리학회는 내년 3월에 있는데, 이게 정말 사실로 그전에 밝혀진다면 아마 내년 미국 물리학회는 한국 물리학자들의 성취를 축하하는 축제처럼 되지 않을까, 그런 생각을 해봅니다.

◎이재석: 사실이라면.

▼한명준: 예, 사실이라면.

◎이재석: 그런데 지금은 일단 신중하게 볼 필요가 있다는...

▼한명준: 매우 신중하게 볼 필요가 있습니다.

◎이재석: 취지로 제가 받아들여집니다. 왜냐하면, 이게 관심도 매우 높고 네티즌들뿐만 아니라 지금 주식 시장도 들썩인다고 해서...

▼한명준: 그렇습니다.

◎이재석: 여기에 대해서 좀 신중하게 바라볼 필요가 있다는 말씀으로 제가 받아들이는데요.

▼한명준: 예, 맞습니다.

◎이재석: 알겠습니다. 인터뷰 여기에서 정리하겠습니다. 카이스트 한명준 물리학과 교수였습니다. 고맙습니다.

▼한명준: 고맙습니다.

◎이재석: 오늘 사사건건, 여기까지 하겠습니다. 폭염과 온열질환 조심하시기 바랍니다. 저희는 월요일 오후 4시에 돌아오겠습니다. 고맙습니다.