영하의 세계, 전기의 완벽한 통로: 초전도체의 비밀

24년 핫 키워드 중 '초전도체'에 대해서 기본적으로 어떤 것인지 그리고 진짜 가능한 것인지 알아보도록 하겠습니다. 다만 개인적인 의견과 이론적인 부분으로 작성 한점 알아주시면 좋겠습니다. 그리고 TIP으로 지금 핫한 주식 종목도 한번 가볍게 넣어 봤습니다. 

 

초전도체

초전도체(超導體, Superconductor)란?

초전도체(超導體, Superconductor)는 특정 온도에서 전기 전도에 있어 저항이 완전히 없는 물질을 가리킵니다. 즉, 전류가 장애물 없이 자유롭게 흐르는 물질입니다. 이러한 특성을 가진 물질들은 일반적으로 매우 낮은 온도에서만 나타납니다. 일반적으로 0도 아래에서 나타나는 저온 초전도체와 고온 초전도체로 구분됩니다.

저온 초전도체는 액체 헬륨 등의 극저온 조건에서만 발생하는데, 이러한 물질들은 저온에서 전기 저항이 사라지는 현상이 나타나며, 대표적으로 납, 수은, NbTi 등이 있습니다.

고온 초전도체는 상대적으로 높은 온도에서도 저항이 없는 상태를 유지합니다. 이러한 물질들은 주로 희토류나 구리산화물 등의 화합물로 구성되며, 대표적으로 YBa2Cu3O7 등이 있습니다.

초전도체는 자기장을 생산하는 능력도 뛰어나기 때문에 자기장 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 또한 전력 손실을 최소화하고 전기 신호를 효율적으로 전달하는 등의 장점을 가지고 있어, 고속열차, 자기 공명 영상 (MRI), 초전도자석 등 다양한 분야에 활용될 것으로 예상됩니다. 

 

초전도체 실용화

전력 손실 최소화

초전도체를 이용하여 전기 전송 시스템을 개선함으로써, 전력 손실을 최소화하고 전력 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 전력 공급 네트워크의 안정성과 효율성을 향상하는 데 도움이 될 것입니다.

 

자기 공명 영상 (MRI)

초전도자석은 자기 공명 영상장치에 사용됩니다. 높은 자기장을 생성할 수 있으며, 이를 통해 정확한 의료 이미지를 얻을 수 있습니다. 초전도체를 사용하면 MRI 장비의 성능이 향상되고, 진단의 정확도가 높아집니다.

 

고속열차

초전도자석을 사용하여 고속열차의 주요 부품을 제작할 수 있습니다. 초전도체를 이용한 자석은 높은 자기장을 생성할 수 있으며, 고속열차의 운행 안정성과 속도를 향상시킬 수 있습니다.

 

고속 컴퓨터와 양자 컴퓨팅

초전도체를 이용한 양자 비트를 구현하여 양자 컴퓨팅 분야에서 사용될 수 있습니다. 초전도체는 낮은 온도에서 양자 현상을 관찰할 수 있는 환경을 제공하며, 이를 통해 더 높은 성능의 양자 컴퓨터를 구축할 수 있습니다.

 

전기 저장장치

초전도체를 사용하여 고용량의 전기 저장장치를 개발할 수 있습니다. 초전도체는 낮은 온도에서 전기를 저장할 수 있는 높은 효율성을 가지고 있으며, 이를 통해 재생 에너지 저장 및 네트워크 안정성을 향상할 수 있습니다.

 

 

초전도체 대표 기업

IBM

IBM은 다양한 분야에서 슈퍼컨덕터 기술을 연구하고 있습니다. 특히, 컴퓨팅 분야에서 슈퍼컨덕터를 활용하여 고성능 컴퓨터 및 양자 컴퓨팅 기술을 개발하고 있습니다.

Applied Superconductivity Center (ASC)

 ASC는 슈퍼컨덕터 관련 연구를 수행하는 연구소로, 미국의 래프타 대학교에 위치해 있습니다. ASC는 다양한 응용 분야에서 슈퍼컨덕터 기술의 적용 가능성을 연구하고 있습니다.

SuperPower Inc.

SuperPower Inc.는 슈퍼컨덕터와 관련된 제품을 개발하고 생산하는 기업으로, 에너지 저장 및 전력 전송 분야에서 활용되는 슈퍼컨덕터 제품을 생산하고 있습니다.

Superconductor Technologies Inc. (STI)

STI는 미국의 슈퍼컨덕터 기업으로, 레이더 시스템 및 통신 시스템에서 사용되는 슈퍼컨덕터 제품을 개발하고 있습니다.

Hyper Tech Research Inc.

 Hyper Tech Research Inc. 는 슈퍼컨덕터 소재의 연구, 개발 및 생산에 전문화된 기업으로, 고온 슈퍼컨덕터 소재를 중심으로 다양한 제품을 개발하고 있습니다.

씨씨에스(ccs)

"CCS"는 다양한 업체와 조직에서 연구 및 개발되고 있습니다. 이러한 기술을 적용하고 관련 제품 및 서비스를 제공하는 주요 업체 중 일부는 다음과 같습니다:

1. Shell: 세계적인 에너지 기업인 Shell은 CCS 기술 개발에 큰 투자를 하고 있으며, 석유 및 가스 시설에서 탄소 포집 및 저장 기술을 적용하고 있습니다.
2. ExxonMobil: ExxonMobil은 탄소 포집 및 저장 기술에 대한 연구 및 개발을 진행하고 있으며, 화석 연료 사용에 따른 탄소 배출을 감소시키는 데 중점을 두고 있습니다.
3. BP: BP도 탄소 포집 및 저장 기술을 연구하고 있으며, 에너지 전환 및 기후 변화에 대응하기 위한 다양한 기술을 개발하고 있습니다.
4. Chevron: Chevron은 탄소 포집 및 저장 기술을 포함한 친환경 기술에 투자하고 있으며, 지속 가능한 에너지 설루션을 제공하기 위해 노력하고 있습니다.
5. CCS 연구소 및 기타 조직: CCS 기술 개발을 위해 전문화된 연구소 및 조직도 활동하고 있습니다. 이러한 연구소는 새로운 기술의 개발과 적용, 정책 제안 등을 통해 CCS 기술을 발전시키고 있습니다.

이 외에도 다양한 기업과 연구기관이 CCS 기술에 관심을 가지고 있으며, 이를 통해 탄소 배출 감소와 기후 변화 대응에 기여하고 있습니다.

 

(주)서남

주식회사 서남은 차세대 그리선인 고온 초전도 선재 양산 기술을 가진 기업입니다. 세계적으로 단 몇개 회사만 가능한 기술로 가장 앞선 양산 기술을 가지고 있는 벤처 기업

 

 

결론으로 본다면 아직은 현실적으로 성공 했다고 본다고 생각되지 않지만 2024년에는 한국기업에서 선두 주자로 진행돼서 한국의 기술력을 세계에 알리는 기회가 되었으면 좋겠습니다.