한국과학기술원(KAIST) 물리학과 최재윤 교수 연구팀은 포항공대 조길영 교수팀과 함께 중성원자 양자 시뮬레이터 오류 정정 기술을 개발해 2차원에서의 양자물리학 '비국소' 질서 변수를 최초로 측정했다고 29일 밝혔다. 이는 향후 위상 물질과 고온 초전도체 물질 특성을 알아낼 수 있도록 하는 데 성공한 것이라고 연구팀은 설명했다. 고온 초전도물질은 어떤 물리적 작용으로 초전도가 형성되는지 명확하게 규명되지 않은 상황이다. 양자 시뮬레이터는 관측 과정과 양자 상태 준비 과정에서 발생하는 원자 손실과 같은 결함때문에 이를 체계적으로 파악하고 정정하기가 매우 어렵다는 단점이 있다. 특히 위상 물질(topological matter)의 특성을 규정짓는 비국소 질서 변수를 측정하는 데 큰 걸림돌이 되고, 2차원에서는 그 효과가 더 커져 큰 시스템에서 비국소 질서 변수의 실험적 관측을 어렵게 하는 주요 요소로 작용한다. 연구팀은 양자 시뮬레이터에 비국소 질서 변수를 측정할 수 있고, 실험적인 결함도 함께 찾아내는 방법을 개발했다. 또 2차원에서도 '양자 얽힘'(entanglement) 위상 물질의 물성을 규정짓는 것도 가능함을 보여줬다. 시뮬레이터 과정에서 발생한 결점까
카오스재단은 서울대학교 자연과학대학과 오는 12월 30일 오후 12시 30분 서울대학교 문화관 대강당에서 '세상을 바꾼 과학, 과학이 여는 미래'를 주제로 제31회 과학콘서트 '서울대 자연과학 공개강연'을 개최한다고 17일 밝혔다. 1994년 첫 강연을 시작으로 올해 31회를 맞이한 서울대 자연과학 공개강연은 서울대학교의 대표적인 과학 나눔프로그램이다. 2015년 22회부터는 그래디언트 이기형 대표가 과학지식의 공유를 모토로 설립한 비영리 공익 재단인 카오스재단의 지원으로 새로운 무대 디자인과 다채롭고 흥미로운 과학 강연을 선보이고 있다. 올해는 강명주, 안광석, 황윤정, 김기훈 교수가 다양한 과학 분야의 강연을 통해 참가자들과 미래 과학의 중요성에 대한 공감대를 형성할 계획이다. 먼저 강명주 교수(서울대학교 수리과학부)는 '인공지능과 수학을 통한 새로운 가능성의 탐색'을 주제로 강연의 문을 연다. 이어 안광석 교수(서울대학교 생명과학부)와 황윤정 교수(서울대학교 화학부)가 각각 '전염병에 맞서온 과학', '탄소 중립을 위한 화학의 도전'에 대한 강연을 이어갈 예정이다. 마지막으로 김기훈 교수(서울대학교 물리·천문학부 물리학)가 '초전도체가 만든 세상, 펼치
CMTC "LK-99, 상온 초전도체 아닌 저항이 큰 저품질 물질일 가능성 높아" 퀀텀에너지연구소 등 한국 연구진이 개발했다고 주장하는 상온·상업 초전도체 'LK-99'에 대해 국내외에서 '초전도체가 아닐 가능성이 크다'는 검증 결과가 잇따라 나오고 있다. 미국 메릴랜드대 응집물질이론센터(CMTC)는 9일 SNS에서 "앞서 지적했듯이 (LK-99의) 플랫밴드는 초전도가 아니라 자기 불안정성을 유발하는 것으로 보인다"며 "이것이 ICQM(중국 베이징대 국제양자물질센터)에 이어 프린스턴대 연구에서도 검증됐다"고 밝혔다. 플랫밴드는 반도체의 밴드 다이어그램에서 전압 강하가 없는 수평 부분을 의미하는 것으로, 앞서 LK-99에 플랫밴드 구조가 있을 것이라는 분석이 나오면서 LK-99가 초전도체일 가능성을 시사하는 요인 중 하나로 해석했다. 그러나 CMTC는 프린스턴대가 참여한 이 검증 연구에서 LK-99에 초전도성이 아니라 강자성이 존재할 가능성이 높은 것으로 드러났다며 해당 논문을 공개했다. 미국 프린스턴대와 스페인 도노스티아 국제물리센터(DIPC), 독일 막스플랑크 고체 화학물리연구소 등이 참여한 국제연구진은 논문에서 "LK-99는 상온·상압 초전도체라기보다 자
내달 시운전 시작…실증 거쳐 신재생·분산전원 계통 중심 상용화 양수발전·해상풍력 등 신재생 확대되는 동남아·유럽시장 진출 타진 LS일렉트릭이 한국전력공사와 초전도체를 활용해 전력계통에 발생하는 고장전류의 크기를 획기적으로 줄일 수 있는 초전도 전류제한기 실증시험장 구축을 완료하고 상용화를 위한 실증시험을 시작한다. LS일렉트릭과 한전은 지난 14일 전라북도 고창군 소재 한전 서고창 변전소에서 한전 김태균 기술혁신본부장(CTO)와 오재석 LS일렉트릭 부사장 등 양사 관계자 100여 명이 참석한 가운데 22.9kV/2000A 초전도 전류제한기(SFCL) 시험장 준공식을 개최했다고 밝혔다. SFCL은 초전도체를 활용해 평소에는 전력계통에 아무런 영향을 미치지 않다가 단락(합선)이나 낙뢰 등 계통에 임의의 사고가 발생할 경우 1~2ms 이내에 고장전류를 빠르게 감소시키고, 수 밀리 초 이내에 고장전류의 크기를 정상전류 수준으로 전환해 사고전류로 인한 전력설비 손상을 최소화하는 설비다. 우리나라는 계통 선로의 길이가 비교적 짧고, 서로 연계돼 있어 고장전류가 발생하면 대규모 정전으로 이어질 수 있다. 특히 신재생에너지, 분산전원 확대로 이와 같은 현상이 심화되면서 안
매우 낮은 온도에서 전기 저항이 ‘0’이 돼 전류가 흐르는 물질을 초전도체라고 한다. 이 초전도체는 대용량의 전류를 에너지 손실 없이 보낼 수 있어 MRI, 자기부상열차 등 다양한 기술에 활용될 수 있다. 특히 비싼 액체헬륨을 사용하는 저온초전도체와 달리, 고온초전도체는 값이 싼 액체질소를 사용할 수 있지만 작동원리가 아직 베일에 싸여 있다. 이 가운데 최근 국내 연구진이 두 조각의 초전도체를 비틀리게 쌓아 고온초전도체의 원리를 확인했다. 포스텍 물리학과 이후종 명예교수·이길호 교수, 통합과정 이종윤 씨 연구팀은 산화구리 기반 Bi2Sr2CaCu2O8+x(이하 Bi-2212) 조각의 각도를 비틀어 쌓음으로써 고온초전도체의 비등방 초전도성을 검증했다. 같은 물질이더라도 각도를 비틀어 쌓으면 지금까지 존재하지 않았던 물성이 나타날 수 있다. 초전도체가 아닌 두 개의 그래핀을 약 1.1도 비틀어 쌓으면 초전도성을 띠는 현상이 그 예다. 그래핀은 결정 방향과 관계없이 물성이 동일한 등방성 결정층인데, 방향에 따라 물성이 달라지는 비등방성 결정층의 경우 비틀어 쌓는 각도에 따라 물성이 더 극적으로 바뀐다. 특히 비등방성 결정 구조에서 비롯하는 비등방 초전도성은 고온초
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