초전도체를 상온에서 사용할 수 있다면, 활용할 수 있는 기술과 그로 인해 삶에 개선되는 부분은 뭘까요?
상온에서 사용할 수 있는 초전도체에 대해 이슈가 되어 궁금한 마음에 질문드립니다.
상온에서 사용할 수 있는 초전도체가 개발이 가능하다면, 초전도체를 활용할 수 있는 기술과 그로 인해 삶에 개선되는 부분은 뭘까요? 구체적인 설명 부탁드립니다!
예를들어 사물인터넷 기술의 발전으로 인해서 스마트폰으로 전자기기의 상태나 작동을 컨트롤 할 수 있었던 것 처럼
우리 일상생활에서 개선되거나 도움될만한 것들을 소개해주시면 감사하겠습니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
1. 전력 전송 및 저장: HTS 기술은 전력 전송과 저장 분야에서 주목을 받고 있습니다. 초전도체 전선을 사용하여 전력을 효율적으로 전송하고, HTS 장치를 사용하여 전력을 저장하는 기술이 개발되고 있습니다.
2. 자기공명영상(MRI): HTS 기술은 자기공명영상(MRI) 분야에서도 활용될 수 있습니다. HTS 장치를 사용하면 높은 자기장을 생성하여 MRI의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
3. 고속 첨단 전자기기: HTS 기술은 고속 첨단 전자기기에도 적용될 수 있습니다. 초전도체 소자를 사용하여 더 높은 처리 속도와 성능을 갖춘 전자기기를 개발하는 연구가 진행되고 있습니다.
4. 자동차 및 항공 우주 분야: HTS 기술은 자동차 및 항공 우주 분야에서도 활용될 수 있습니다. HTS 기반의 전기 발전기 및 전기 모터를 사용하여 높은 효율성과 성능을 갖춘 차량 및 항공 우주 운송 수단을 개발하는 연구가 진행되고 있습니다.
안녕하세요. 서정원 과학전문가입니다.
현재 발견된 초전도체는 극저온(영하200도씨이하)에서 전기저항이 0이 되는 신소재입니다. 전기저항이 0이된다는것은 우리가 이용하는 물건에 무궁무진한 응용이 가능한 이점이 있습니다. 하지만 극저온을 만드는 비용이 많이 들기 때문에 현재는 국소적인 장치에만 이용중이죠!
하지만 이게 상온에서 초전도현상을 나타내는 물질이 개발된다면 인류가 발견한 가장 혁신적인 과학적 사건이 될 가능성이 매우큽니다.
에너지 절약부분(송전선)이나 여러 전자기기 회로(컴퓨터, 휴대폰등)과 에너지 생산(발전)부분, 그리고 의료기기(mri)등 다양한분야에 활용될수 있기때문에 전세계적 관심리 쏠린 상태입니다!
안녕하세요. 손호현 과학전문가입니다.
가장 먼저 떠오르는 것은 전기저항 '0'으로 인해
모든 전기 송전의 손실이 없어지고
손실이 없다는 것은 발열이 없다는 것이고
우리가 일반적으로 쓰는 컴퓨터나 핸드폰, 태블릿PC 등의 발열이 없어지는 것이죠.
쿨링 시스템도 없어질 테니까 좀 더 경량화 소형화가 가능하고요.
초전도체를 이용한 자기부상열차도 생각할 수 있네요.
앨런 머스크가 제안한 하이퍼루프같은 모델도 구현가능하겠죠.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
초전도체는 특정 온도이하로 떨어지게 되면 전기저항이 0이 되며, 저항에 의한 열이 없어 전력 손실이 최소화 됩니다. 또한, 자기장의 차단하는 특징(마이스너 효과)이 있어 자석을 가져다 대면 자석이 뜨는 성질을 가지고 있죠.
또한, 자속(특정 면적을 통과하는 자기장)이 양자화되는 성질을 가지고 있으며, 초전도체와 초전도체 사이에서 전자쌍이 터널링하는 양자효과도 볼 수 있으며, 양자 효과인 위상 간섭이 발생하기도 한답니다.
이러한 특징 때문에 초전도체의 특징을 살린 예시로는 다음과 같습니다.
자기부상열차에 대해 마이스너 효과를 이용해 열차를 띄워 마찰을 없애 아주 빠른 속력으로 운행이 가능하죠. 양자 컴퓨터의 기반이되는 큐빗(양자 중첩, 얽힘)을 구현하는데 유용하게 사용될 수 있으며, 전력손실이 0에 가깝기 때문에 전자기기의 회로나 우리가 흔히 보는 전깃줄 등 전기가 통하는 모든 곳에 회로로 사용하면 굉장한 효율을 낼 수 있다는 특징을 지니고 있습니다.
초전도체가 상온에서 사용 가능해진다면 다양한 기술과 분야에서 혁신적인 발전이 가능할 것으로 기대됩니다. 상온 초전도체가 실현되면 다음과 같은 기술 및 삶의 개선이 가능할 수 있습니다:
전력 소모 감소: 초전도체는 전기를 전달할 때 거의 에너지 손실이 없는 특성을 가지고 있습니다. 상온에서 사용 가능한 초전도체가 개발되면, 더 효율적인 전력 전달 기술을 구현하여 전력 소모를 대폭 감소시킬 수 있습니다.
빠른 전자 기기: 상온 초전도체를 활용한 초고속 전자 기기가 개발될 수 있습니다. 이러한 기술은 컴퓨팅, 통신, 데이터 처리 등 다양한 분야에서 빠른 처리 속도를 제공하며 현대 사회의 다양한 기술적 진보에 기여할 수 있습니다.
고속 철도: 초전도체를 이용한 자기부상열차 등의 고속 철도 기술이 발전하게 됩니다. 높은 속도와 저항이 거의 없는 특성을 갖는 초전도체는 고속 철도의 속도 및 효율성을 향상시키는데 도움이 될 수 있습니다.
의료 기술: 상온 초전도체를 응용한 의료 기기 및 진단 장비가 발전할 수 있습니다. 예를 들어 더 빠르고 정확한 자기공명영상(MRI) 등의 의료 검사가 가능해질 수 있습니다.
에너지 저장 기술: 초전도체는 에너지를 효율적으로 저장하는데 사용될 수 있습니다. 상온에서 사용 가능한 초전도체가 개발되면 더 효율적이고 대용량의 에너지 저장 기술이 구현될 수 있습니다.
이러한 기술적 발전은 인류의 삶을 더욱 편리하고 효율적으로 만들어 줄 것으로 기대됩니다. 상온 초전도체의 개발과 상용화를 통해 다양한 분야에서 혁신적인 발전이 이루어질 수 있을 것입니다. 하지만 상온에서의 초전도체 활용은 아직 기술적인 어려움이 있어 연구와 개발이 진행 중인 분야이기도 합니다.
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
초전도체를 상온에서 사용한다는 것은 그만큼 일상에서도 저항이 0 인 상태로 사용할 수 있음을 의미합니다.
이에 따라 전류 제어가 효과적으로 쓰이는 분야에서는 손실이 줄어듦에 따라 굉장한 경제적 효과를 부를 것 입니다.
