"LK-99 초전도체 아냐…독일 연구팀이 답 찾았다" 네이처 보도 > IT/과학기사 | it/science

독일 막스플랑크 연구소 "LK-99 순수 단결정 합성"

"한국 연구진이 발표한 초전도체 현상 불순물 때문"

독일의 한 연구소가 한국 연구진이 상온·상압 초전도체라고 발표한 ‘LK-99’가 초전도 유사 현상을 보이는 이유를 규명해 초전도체가 아니라는 사실을 밝혀냈다고 과학저널 ‘네이처’Nature가 16일현지 시간 보도했다.

네이처는 파스칼 푸팔 박사가 이끄는 독일의 슈투트가르트 막스플랑크 고체연구소 연구팀이 LK-99의 순수한 단결정 합성에 성공했으며 LK-99 단결정은 초전도체가 아니라 오히려 ‘절연체’임을 밝혀냈다고 전했다.

연구팀은 지난 14일 공개한 이 연구에서 한국 연구팀이 제시한 초전도 유사 현상은 LK-99 제조 과정에서 생긴 불순물인 황화구리C₂S로 인한 것이라며 "우리는 초전도 존재를 배제한다"고 결론 내렸다.

네이처는 독일 연구팀의 결론은 구리와 납, 인, 산소로 이루어진 LK-99가 사상 최초의 상온·상압 초전도체를 발견한 것이기를 바라는 사람들을 실망시키는 것이라고 설명했다.

이 문제를 검증해온 미국 데이비스 캘리포니아대UC 데이비스의 응집물질 물리학자인 이나 비시크 교수는 "이 시점에서 LK-99를 둘러싼 상황이 상당히 결정적으로 해결된 것으로 생각한다"고 밝혔다.

네이처에 따르면 독일 연구팀은 한국 연구팀과 검증에 나선 외국 연구팀들이 LK-99를 도가니에서 가열해 제조한 것과 달리 ‘부유 영역 결정 성장’floating zone crystal growth 기법으로 황S의 침투를 방지, 황화구리 불순물이 없는 순수한 LK-99 단결정single crystals을 만드는 데에 성공했다. 연구팀이 만든 LK-99 단결정은 투명한 보라색으로, 실험 결과 초전도체가 아니라 저항이 수백만 옴Ω에 달하는 절연체로 밝혀졌으며 약간의 강자성과 반자성을 나타내지만, 자석 위에서 뜰 정도는 아닌 것으로 드러났다.

푸팔 박사는 LK-99에서 발견된 초전도 유사 현상은 순수한 단결정에는 없는 황화구리 불순물에서 기인한 것으로 보인다며 이 실험 결과는 고체 특성을 규명하는데 단결정이 필요한 이유를 정확히 보여준다고 말했다.

네이처는 한국 연구진이 지난달 논문 사전공개 사이트 ‘아카이브’arxiv.org를 통해 ‘사상 최초 상온·상압 초전도체 LK-99 발견’을 발표한 뒤 전 세계에서 큰 관심 속에 진행돼온 검증 작업을 소개하고 많은 연구자가 이번 논란의 교훈을 되돌아보고 있다고 전했다.

레슬리 숩 프린스턴대 고체화학자 교수는 "LK-99 이전에도 초전도 현상과 관련한 밀도함수이론DFT에 대해 주의해야 한다는 강연을 해왔다"면서 "이번 사건에서 성급한 계산에 따른 교훈이 분명히 드러났다"고 지적했다. 일부 평론가들은 LK-99 사례가 과학 재현성의 모델이라고 지적하는 반면 다른 평론가들은 큰 화제가 된 퍼즐이 이례적으로 빨리 해결됐다고 말한다고 네이처는 전했다.

곽선미 기자

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