초전도체 활용 분야 10가지 / 초전도체 상용화된다면 변화하는 10가지

안녕하세요. 요즘 초전도체 이야기로 아주 들떠 있는데요, 사실 초전도체는 지금으로부터 115년 전 네덜란드 물리학자인 온네스에 의해서 처음 발견 되었습니다. 그런데 요즘 이렇게 관심이 뜨거운 이유가 무엇 때문일까요? 

그건 바로 상온에서 활용 가능하다는 논문이 나왔기 때문입니다. 사실 초전도체를 활용하기 위해서는 현재까지 2가지 조건이 꼭 필요했거든요. 

<초전도체를 만들기 위한 2가지 조건> 

• 영하 200도 이하 
• 100만 기압 이상 아주 높은 기압

그동안은 이 두 가지 조건중 한 가지를 꼭 만족시켜야 했는데, 지금은 이런 조건들 필요 없이 지금 살고 있는 방이나 실험실에서 만들 수 있다니 정말 대단한 업적인 것이죠. 

이건 마치 돌로 만든 무기를 쓰는 구석시 시대에서 철로 만든 무기를 사용하는 철기시대로 변화하는 것처럼 엄청난 기술의 변화를 뜻하는 것입니다. 

아무튼 지금 그 논문이 정말인지 아닌지는 조금 더 시간이 흘러야 알 수 있겠지만 정말 사실이었으면 좋겠네요. 

그럼 오늘은 이 초전도체를 이용해서 어떤 것들을 활용할 수 있을지 한번 알아보도록 하겠습니다~!!

초 전도체를 활용해서 어떤 것들을 만들 수 있을까?

상온에서 공중에 떠다니는 초전도체

1. 들고 다니는 양자노트북 

얼마 전 중국에서 양자 컴퓨터 기술을 활용해서 암호를 해킹할 수 있는 기술들을 시연한 적이 있었습니다.

물론 완벽하지 않았지만 어느 정도 해킹 실력을 이미 보유하고 있고 더욱이 중국은 양자 컴퓨터 관련 기술에 꾸준한 투자를 하고 있는 중입니다. 왜냐면 그만큼 중요하기 때문인데요, 현재는 ibm이나 구글처럼 IT 기업들 중 소수의 기업들에서만 아주 커다란 양자 컴퓨터를 만들어서 활용하고 있습니다. 당연히 양자컴퓨터를 유지하는데도 비용이 많이 들어가고 너무 크기 때문에 작동시키는데도 어려움이 따를 것입니다. 

그런데 만약 상온에서 초전도체를 활용할 수 있다면 노트북 양자 컴퓨터를 만들 수 있게 됩니다. 손쉽게 들고 다닐 수 있게 되는 것이죠.  그렇게 되면 암호 해독이 지금보다 훨씬 쉬워집니다. 간단히 말해서 암호를 해독하려면 너무 많은 수들이 존재해서 시간이 오래 걸리기 때문에 암호를 해독 못하는 것인데 양자컴퓨터로 바뀌게 되면 손쉽게 해킹할 수 있습니다. 

곧바로 전투력과 연결되죠. 암호를 쉽게 해독할 수 있게 되면서 상대편에서 다른 편의 암호를 해킹해서 강제로 공격하게 만들 수도 있고... 정말 무서운 일이 벌어질 수도 있죠. 물론 현실에서 좋은 점도 있습니다. 게임할 때 열이 발생하지 않기 때문에 마음껏 게임을 할 수도 있을 것입니다. 어쨌든 양자노트북은 인류에게 도움을 줄 수도 있지만 반대로 큰 위험을 발생시킬 수도 있는 양날의 검 같은 존재입니다. 

 

구글의 양자컴퓨터

2. 자기 부상열차

가끔 SF영화를 보다 보면 하이퍼루프를 통해서 엄청나게 빠른 속도로 움직이는 차들을 본 적이 있으실 텐데요 실제로 이런 자동차나 열차들을 만들 수 있게 됩니다. 

초전도체는 자석을 반대로 밀어내는 힘이 존재하는데 이것을 이용해서 자기 부상열차를 만드는 것입니다. 당연히 전기 저항이 0 이기 때문에 전기 저항도 없고 처음 출발할 때 작동만 시키면 전기의 밀어내는 힘을 이용해서 미끄러지듯 엄청나게 빠른 속도로 먼 곳을 여행할 수 있게 됩니다. 

 

하이퍼루프를 통한 빠른 이동모습

3. 핵융합 발전

핵융합 발전을 성공하면 인공태양을 만든 것과 같은 효과를 얻을 수 있습니다. 단 1g의 수소로 석유 8톤과 맞먹는 에너지를 낼 수 있게 되는 것입니다. 

현재 핵융합을 하려는 방식은 "토카막 방식"인데요 커다란 진공용기 안에 1억 도가 넘는 플라스마를 가둬놓으면서 그 안에 플라스마가 빙글빙글 돌면서 핵융합을 하게 됩니다. 이때 자기장이 필요합니다. 

만약 상온 초전도체를 만들 수 있다면 자기장을 지금보다 쉽게 높일 수 있게 되고 1억 도의 플라스마를 유지하기 훨씬 쉬워지기 때문입니다. 그러면 꿈의 연료인 핵융합 발전도 에너지도 사용할 수 있게 됩니다. 

 

4. 인공근육

작고 강한 전자석을 이용해서 인공근육을 만들 수 있게 됩니다. 이렇게 되면 사람과 비슷한 로봇에 인공근육을 붙여서 군사용으로 사용할 수도 있고 무거운 물체를 나를 때에도 큰 도움을 줄 수 있게 됩니다. 

 

5. 전기차의 발전

지금보다 전기차가 크게 발전하게 됩니다. 현재는 충전할 때 아주 큰 전선을 이용해서 전기차에 연결해서 충전을 시키게 됩니다. 왜냐면 전류가 흐르게 되면 전기 저항이 생기게 되고 그렇게 되면 열이 발생하기 때문입니다. 만약 전선이 얇을 경우 너무 많은 전류가 흐르게 되면서 화재가 날 수도 있는데 상온 초전도체의 경우 전기 저항이 0 이기 때문에 열이 발생하지 않게 됩니다. 그렇기 때문에 지금처럼 굵은 전선이 필요 없게 됩니다. 

또 배터리 효율도 좋아져서 지금과는 비교도 안될 정도의 에너지 효율을 낼 수 있게 됩니다. 

 

6. 공중 부양 마을 

SF 영화를 보다 보면 공중에 떠서 생활하는 마을이 보이는데, 실제로 가능할 수도 있습니다. 초전도체는 자석을 밀어내는 성질을 가지고 있기 때문에 땅 쪽에 엄청 큰 자석을 붙여 놓으면 그 힘과 반대로 공중에 떠서 있을 수 있습니다.

물론 현재는 상상 밖에 못하지만 미래에는 자석의 힘을 더 강하게 낼 수 있는 물질과 결합시켜 자석의 힘을 강화시키고 초전도체를 마을 바닥 전체에 코팅하듯이 깔게 되면 공중을 떠 다니며 생활할 수 있게 될 것입니다. 

정말 상상만 해도 너무 재미있지만 멀미 날 것 같네요 ㅎㅎ

 

 7. 지구 온난화 해결

지구 온난화에 큰 영향을 주는 것으로 탄소 배출이 있습니다. 산업화 이후 인류는 끊임없이 석탄, 석유를 사용하면서 탄소를 끊임없이 배출하고 있는데 만약 초전도체가 상온에서 활용될 수 있다면 탄소를 배출하지 않고도 지금보다 훨씬 많은 에너지를 생산해 낼 수 있습니다.  전기 자동차의 효율도 높아져 모두 전기차로 바꿔 탈 것입니다. 또한 전기 저항이 0이 되기 때문에 지금처럼 많은 전선들이 필요 없게 되고 지금보다 5배 이상 송전용량이 늘어나게 됩니다. 또한 전력손실은 절반 이상 낮아지게 됩니다. 지금처럼 많은 전선들은 더 이상 필요 없게 됩니다.

이런 식으로 자연스럽게 산업 구조가 바뀌게 되면서 지구 온난화를 해결하는데 도움을 줄 수 있게 됩니다. 

 

8. MRI의 값싼 MRI 비용 

초전도체를 사용 중인 MRI의 비용이 현저하게 낮아지게 됩니다. 현재는 상온에서 초전도체를 활용할 수 없기 때문에 비싼 가격을 지불하고 MRI를 사용하고 있는데 상온에서 초전도체를 활용할 수 있게 되면서 가격이 대폭 낮아지게 됩니다.  

 

 

9. 우주산업에 활용

우주 로켓을 사용할 때도 엄청난 양의 에너지가 필요한데 이 로켓의 성능을 크게 향상할 수 있게 됩니다. 또한 핵융합을 이용해서 우주선 추진체의 역할도 할 수 있게 됩니다. 그에 따라서 우주탐사 기술을 진보시킬 수 있게 되고 탐사 더 많은 곳의 우주 탐사 로켓을 보내서 조사할 수 있게 됩니다. 

 

10. 날아다니는 슈퍼보드 

예전 만화에서 보던 슈퍼보드를 만들 수 있게 됩니다. 보드 아래쪽에 자석을 붙이고 위쪽에 초전도체를 붙여서 서로 반대되는 힘이 작용해서 공중에 뜨게 한 다음 사람이 그 보드 위로 올라가 간단한 조작을 해서 자석의 힘을 약하게 했다 세게 했다를 반복하면서 앞으로 나가게 하는 것입니다. 정말 이런 슈퍼보드가 만들어진다면 이 보드를 타고 높은 산을 쉽게 올라서 경치를 바라볼 수 있게 되면 정말 좋겠네요~!

 

오늘은 아직 상용화가 되지 않았지만 만약 초전도체가 상온에서 활용될 수 있다면 활용되는 10가지에 대해서 알아봤는데요 재미로 봐주셨으면 좋겠네요~ 

그럼 저는 다음에도 일상생활에 도움이 되는 내용으로 찾아뵙겠습니다. 방문해 주셔서 감사합니다~!!

 

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