재미 한국 과학자가 '미래 신소재'로 불리는 고온 초전도체인 마그네슘 디보라이드(MgB₂)의 초전도성 메커니즘을 처음으로 밝혀냈다. 미국 버클리대 최형준 박사(32)와 스티븐 G 루이 교수는 과학전문지 '네이처(15일자)'에서 "MgB₂가 다른 초전도체보다 훨씬 높은 절대온도 39K(2백34도)에서 초전도성을 띠는 것은 내부전자들이 '이중 에너지 간격'이라는 특수한 성질을 가졌기 때문"이라고 밝혔다. 최 박사와 루이 교수는 MgB₂에 대한 정밀한 물성계산을 통해 이 물질에 초전도 현상을 일으키는 상태인 '초전도 에너지 간격'이 15K와 45K 두 온도에 존재하며 이 때문에 39K에서 초전도현상을 나타낸다는 사실을 밝혀냈다. 최 박사는 "금속 내의 원자들이 운동할 때 전자가 둘씩 결합하면서 전자의 에너지가 감소하는데 이때 전자 하나당 감소하는 에너지량이 바로 '초전도 에너지 간격'"이라며 "이 연구는 MgB₂에 초전도 에너지 간격이 두 개 존재하며 이 때문에 MgB₂가 다른 금속계 초전도체와 다른 성질을 보인다는 것을 밝힌 것"이라고 말했다. 최 박사는 지난 2000년 서울대 물리학과에서 박사학위를 받은 뒤 버클리 '밀러 리서치 펠로'로 선발돼 박사후 과정을 밟고 있다. 밀러 리서치 펠로는 밀러재단이 물리 생물 수학 공학분야의 우수한 젊은 과학자를 버클리로 유치하기 위해 만든 장학제도로 최 박사는 당시 하버드와 프린스턴 MIT 스탠퍼드 케임브리지 출신자들을 물리치고 선발돼 화제를 모았다. 오춘호 기자 ohchoon@hankyung.com [ 용어풀이 ] * 고온초전도체란=절대온도 0도 이상의 일정 온도에서 저항을 상실,다른 전도체와는 달리 열로 인한 에너지의 손실이 없으므로 전류가 계속 흐르는 성질을 갖는다. 이 때문에 전력의 무손실 송전,초고속 자기부상열차 등에 널리 사용될 수 있다. 작년 2월 39K에서 초전도체가 된다는 사실이 밝혀진 MgB₂는 비교적 높은 온도에서 초전도현상을 보일뿐 아니라 제조가 쉽다는 점에서 고온 초전도체 실용화를 앞당길 물질로 기대를 모았다. 그러나 보통 20K 이하에서 초전도현상을 나타내는 다른 금속 초전도체와 달리 MgB₂가 39K에서 초전도성을 띠는 이유는 기존 이론으로는 설명되지 않아 이를 규명하는 것이 과제였다.