초전도체 숨겨진 뜻 혹시 알고 계신가요?

 

 

 

초전도체

 

초전도체는 전기저항이 0인 물질입니다. 따라서 온도차 없이 전류를 흐르게 할 수 있죠. 이 성질을 이용하면 자기부상열차나 MRI 등 다양한 분야에 활용될 수 있답니다. 우리나라에서는 한국전기연구원과 포항산업과학연구원(RIST) 연구팀이 공동으로 ‘꿈의 신소재’라고 불리는 그래핀 기반의 고온 초전도 선재를 세계 최초로 개발했다고 합니다.

 

 

 

 

[목차여기]

 

1. 초전도체는 어떤 원리로 만들어지나요?

 

초전도체는 액체질소 같은 극저온 상태에서 저항이 0이 되는 물질이에요. 이때 금속박막 위에 구리 입자를 뿌려주면 전자들이 마치 자석처럼 달라붙어 서로 밀어내는 척력이 발생하게 됩니다.

 

 

 

 

초전도체

 

 

그러면 표면에 형성된 미세한 틈 사이로 전하가 이동하면서 열에너지 손실없이 전류가 흐를 수 있게 돼요. 즉, 내부 원자간 반발력 덕분에 상온·상압 조건에서도 에너지 손실 없이 전류를 흘려보낼 수 있는 거죠.

 

2. 초전도체는 어떻게 만드나요?

 

초전도체는 저온에서만 만들어질 수 있다는 한계가 있었어요. 하지만 지금은 기술 발달로 영하 196°C 이하의 극저온 환경이 아니더라도 원하는 수준의 초전도체를 만들 수 있게 됐어요.

 

 

 

초전도체

 

 

대표적인 방법으로는 합금 형태의 나노물질을 만드는 방식이 있어요. 두 가지 이상의 금속 원소를 섞어 만든 화합물을 높은 온도로 가열하면 특정 물질의 분자 구조가 바뀌면서 새로운 특성을 가진 물질이 만들어지는거죠.

 

예를 들어 니켈-구리합금 소재를 600~700°C가량의 고온에서 가열하면 니켈 함량이 많은 부분에선 주석산화물이 만들어지고, 구리 함량이 많은 부분에선 비스무트산화물이 만들어져요. 이렇게 만들어진 산화물들을 다시 합성하면 각각 다른 특성을 가진 2종의 초전도체를 얻을 수 있어요.

 

3. 초전도체는 왜 의료분야에 많이 쓰이는 건가요?

 

초전도체는 기존의 치료기기로는 불가능했던 질병 부위에만 정확하게 약물을 전달할 수 있어요. 이를테면 암세포 주변 혈관 속으로만 항암제를 주입하거나, 뇌종양 세포만을 골라 죽이는 식이죠.

 

 

 

초전도체

 

또한 체내 깊은 곳에 위치한 장기에까지 약을 전달할 수 있어서 수술용 로봇 팔이나 내시경 장비로도 쓰일 수 있어요.

 

여러분 혹시 알고 계셨나요? 초전도체는 의학계뿐만 아니라 산업 전반에서 아주 유용하게 쓰이고 있었다는 사실을요! 앞으로의 발전이 더욱 기대되는 초전도체였습니다.

 

 

 

 

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