안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
자석끼리의 반발은 두 영구자석이 각자 고정된 자기장을 가지고 서로 밀어내는 거예요. 같은 극끼리 마주 놓으면 밀어내고 뒤집으면 붙어요. 밀어내는 힘은 있지만 방향이 정해져 있어서, 자석 위에 자석을 띄우려 하면 옆으로 미끄러져 뒤집혀버려요. 안정적인 공중 부양이 안 되는 이유예요.
초전도체는 원래 자성이 없어요. 자기장이 다가오면 그때 반응해서 표면에 저항 없는 전류가 저절로 흐르고, 그 전류가 외부 자기장을 정확히 상쇄하는 반대 자기장을 만들어요. 결과적으로 초전도체 내부에는 자기장이 아예 들어오지 못해요. 이게 마이스너 효과예요. 그러니까 고정된 자석이 아니라 상대 자기장을 그대로 되비추는 거울 같은 자석이 즉석에서 만들어지는 거예요. 자석을 어느 방향으로 가져가든 항상 밀어내는 방향으로 반응해서 위치가 스스로 잡혀요.
결정적인 차이가 하나 더 있어요. 일반 금속도 자석을 움직이면 유도 전류가 생겨 반발하지만 저항 때문에 금방 사라져요. 초전도체는 저항이 0이라 이 전류가 영원히 흐르고 반발도 계속돼요. 그리고 자기장을 먼저 걸어둔 뒤 온도를 낮춰 초전도 상태로 만들면, 이미 안에 들어와 있던 자기장까지 밖으로 밀어내요. 단순히 변화에 저항하는 게 아니라 상태 자체가 자기장을 배제한다는 증거라, 초전도를 판별하는 결정적 기준으로 쓰여요.
실제 시연에서 초전도체가 기울여도 제자리를 지키며 떠 있는 건 여기에 자속 고정이라는 현상이 더해진 결과예요. 자기장 일부가 초전도체의 미세한 결함에 실처럼 꽂혀 붙잡히거든요 :)