초전도체로 이슈가 많은 지난주였습니다. 초전도체에 관한 질문요.
초전도체로 이슈가 많은 지난주였습니다. 초전도체에 관한 질문요.
꼭 초전도 물질이 상온이 아니더라도 온도가 몇 도일 때 산업적으로 획기적인 에너지 절약이 가능할까요?
꼭 상온이 아니라도 낮은 온도이면 경제적으로 어마어마한 비용절감이 가능할 것 같은데요.
맞습니다. 초전도체가 반도체와는 다른 특성을 가지기 때문에, 비교적 낮은 온도에서도 획기적인 에너지 절약이 가능합니다.
초전도체는 특정 임계 온도 이하에서 전기 저항이 없어지는 특성을 가지고 있습니다. 이러한 임계 온도를 "임계 온도" 또는 "전이 온도"라고 부릅니다. 대부분의 초전도체는 매우 낮은 온도, 특히 액체 헬륨이나 액체 질소와 같은 극저온 환경에서만 초전도 상태가 됩니다.
예를 들어, 상온에서 가장 잘 알려진 초전도체 중 하나인 YBCO (이터븀 바륨 구리 산화물)는 약 93K(-180°C)에서 초전도 상태가 됩니다. 이렇게 낮은 온도에서도 높은 전류를 유지하면서 전기 저항이 없어지는 특성으로 인해 초전도체는 대용량 전기 전송과 에너지 저장 등 다양한 분야에서 많은 관심을 받고 있습니다.
높은 전류를 유지하면서 전기 저항이 없어지기 때문에, 초전도체를 사용하면 전력 손실이 줄어들어 에너지 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 초전도체 전선을 사용하면 대용량 전기 전송 시스템에서 전력 손실을 최소화하고, 발전소에서 생산되는 전기를 효율적으로 전달할 수 있습니다.
하지만 초전도체를 활용하는 기술은 아직 상용화되어 있지 않고, 낮은 온도를 유지하는데에는 비용과 기술적인 어려움이 있습니다. 따라서 초전도체를 상용화하려면 더 많은 연구와 기술 발전이 필요하며, 이러한 측면에서 아직 이슈가 많은 것이 사실입니다. 하지만 초전도체가 미래에 대규모 에너지 절감에 기여할 수 있는 기술로 주목받고 있기 때문에 지속적인 연구와 발전이 이루어질 것으로 기대됩니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
상온이 아닌, 저온이나 고온에서는 초전도체 현상을 구현할 수 있습니다. 하지만 저온 환경이나 고온 환경을 만드는데 비용이 들기 때문에 상온상태에서 초전도체를 구현하려는 노력을 하고 있죠.
전기 에너지를 전달하는데 손실률을 거의 0으로 만들 순 있지만, 이러한 효율을 만들기 위해서 부가적인 비용이 더 많이 들어 기존 전력 손실보다 더 큰 비용이 들기 때문이죠. 이는 배보다 배꼽이 클 수있으므로 현재까지 초전도체에 대한 연구가 이뤄지고 있는 것이죠.