LK-99는 정말 초전도체인가? 논란 결론 지을 내용 드디어 떴다…“과학계 미스터리 풀려”

네이처가 최근 한국 연구진이 상온 초전도체라고 주장한 물질 LK-99는 초전도체가 아니라는 소식을 전했다.

네이처는 세계에서 가장 오래되고 저명하다고 평가되는 영국 과학 학술지다. 동료 평가를 거친 자연과학, 공학 등 다양한 분야 우수한 논문들을 게재한다.

네이처는 지난 16일(이하 현지 시각) 'LK-99는 초전도체가 아니다 — 과학 탐정들이 미스터리를 푸는 방법'이라는 제목의 기사를 보도를 전했다. 네이처는 파스칼 푸팔 박사가 이끄는 독일 막스플랑크 고체연구소 연구팀이 LK-99 순수한 단결정 합성에 성공한 소식을 전하며 이로써 LK-99 수수께끼를 풀었다고 보도했다.

막스플랑크 고체연구소 연구팀은 불순물인 황화구리 등이 초전도체처럼 보이는 특성을 띠면서 LK-99에서 초전도 유사 현상이 발생한 것으로 결론 내렸다.

이와 관련해 미국 데이비스 캘리포니아대(UC 데이비스) 응집물질 물리학자인 이나 비시크 교수는 "이 시점에서 황이 상당히 결정적으로 해결된 것으로 생각한다"며 막스플랑크 고체연구소 연구팀이 내린 결론에 힘을 보탰다.

네이처에 따르면 지난 14일 막스 플랑크 고체 연구소 연구팀은 다른 연구진이 도가니에 의존했던 이전의 합성 시도와 달리 '부동 영역 결정 성장'이라는 기술을 사용해 황(S)이 들어가는 것을 막아 황화구리 불순물이 없는 순수한 LK-99 단결정을 만들었다.

그 결과 보라, 자주색에 가까운 결정이 생성됐다. 이 결정은 초전도체가 아니라 저항이 수백만 옴(Ω)에 달하는 절연체라고 연구팀은 밝혔다.

연구를 이끈 푸팔 박사는 "이 이야기는 단결정이 필요한 이유를 정확히 보여주고 있다"며 "단결정이 있으면 시스템 고유한 특성을 명확하게 연구할 수 있다"고 말했다.

네이처는 이번 LK-99 논란으로 학계는 여러 교훈을 얻었다고 전했다.

네이처에 따르면 프린스턴대 고체화학자 레슬리 숩 교수는 "LK-99 이전에도 밀도함수이론(DFT)에 대해 주의해야 한다는 강연을 해왔다"며 "(이번 사건을 통해) 새롭게 이야기할 것들이 분명히 생겼다"고 했다.

일부 평론가들은 이번 LK-99 논란은 다른 사례들과는 달리 이례적으로 빨리 해결됐다고 입을 모으기도 했다.

UC 데이비스 비시크 교수는 1986년 산화구리 초전도체가 발견되었을 때 연구자들은 그 특성을 조사하기 위해 뛰어들었지만 거의 40년이 지난 지금도 논쟁이 계속되고 있다고 언급했다. 그는 LK-99에 대한 규명은 비교적 쉽게 이뤄졌다고 강조했다.

앞서 한국초전도저온학회도 LK-99는 초전도체가 아니라고 결론 내린 바 있다. 한국초전도저온학회가 최근 구성한 LK-99 검증위원회는 초전도체 특징인 마이스너 효과를 보이지 않았기 때문에 LK-99는 상온 초전도체라고 할 수 없다고 결론지었다. (관련 기사 보러 가기)