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작성일 : 23-08-11 01:51
LK-99 샘플 미세 결정구조 논문과 같다…에너지공대(옛 한전공대) 확인
 글쓴이 : 푸른마나
조회 : 7,111  

한국에너지공대 연구진이 국내에서 개발된 신물질 'LK-99'의 샘플 결정구조가 논문에 제시된 결정구조와 같다는 사실을 확인했다. 에너지공대는 퀀텀에너지연구소가 만든 LK-99 샘플을 받아 연구 중인 유일한 외부 기관이다.

국내외 연구기관들이 LK-99 재현에 잇따라 실패하면서 연구결과에 대한 회의적인 시각이 확산되는 가운데, 논문의 기초적인 신뢰성이 확인됐다는 점에서 주목된다. 다만 미세 결정구조 확인과 초전도 특성 검증은 관계가 없다.

LK-99 연구에 참여하고 있는 한국에너지공대의 한 연구자는 8일 디지털타임스와의 통화에서 "샘플에 대한 X선 회절구조 분석 결과, 논문에 제시된 것과 샘플의 미세 결정구조가 같다는 사실을 확인했다"고 밝혔다.

이 연구자는 "미세 결정구조를 보면 물질의 물성을 확인하지 못해도 가능성을 추정할 수 있다. LK-99 분석을 위해 X레이로 미세 결정구조를 확인한 결과, 퀀텀에너지연구소 측이 논문에서 밝힌 결정구조와 샘플에서 확인되는 결정구조가 같았다"고 말했다.

지금까지 중국, 인도 등의 연구진이 LK-99 재현에 성공했다는 주장이 있었지만 논문에 실린 X선 결정구조는 한 곳도 확인하지 못했다. 외부 기관 중 LK-99 샘플의 미세 결정구조를 확인한 첫 사례다. X선 결정구조는 단백질, 신물질 등의 미세 결정구조를 보는 데 쓰인다. 유기물에서는 주로 분자 수준의 구조를 본다.

퀀텀에너지연구소가 만든 샘플은 순도와 균일성, 재현성에서 에너지공대 연구진으로부터 합격점을 받은 것으로 전해졌다. 이는 물질 합성이 안정 궤도에 도달했음을 의미한다.

다만 이 관계자는 "초전도체냐 여부는 관련 전문 학계가 밝힐 일이고 우리는 전기적 특성에만 관심이 있다. 물질이 체계적으로 분석할 가치가 있는 수준이 된 만큼 응용성이 우수한 박막 형태로 만들어 에너지 분야 응용 가능성을 탐색할 계획"이라고 말했다.

에너지공대 측은 약 한달 전 퀀텀에너지연구소로부터 샘플을 받아 연구를 시작했으며, LK-99를 수 마이크로미터 두께의 박막으로 만들어 주로 상온 전기저항이 최대 어디까지 떨어지는지를 검증할 계획이다.

X선 구조분석에 이어 현재 전세계에 3대밖에 없는 고성능 TEM(투과전자현미경)으로 물질을 분석하고 있다. TEM도 초전도 특성을 확인할 수 없지만 원자 단위까지 보다 정밀하게 결정구조를 볼 수 있다. 이 수준으로 구조가 밝혀지면 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 물질의 특성 예측이 가능할 수도 있다.

이 연구자는 "초전도가 아니더라도 매우 저렴하면서 상온에서 저항이 매우 낮은 신소재면 응용분야가 많다"고 말했다.

원자 수준의 구조 분석에 이어 전기적 물성과 일부 전기광학적 물성도 확인할 예정이다. 최종 결과는 연말께 나올 전망이다. 이를 위해 반도체 분석장비 등 가능한 기술을 총동원할 방침이다.

해외 연구진이 LK-99 샘플 제작에 성공했다고 밝히고도 특성이나 내부 구조는 천차만별인 것에 대해 이 연구자는 세라믹 화합물의 특성 때문이라고 말했다. 세라믹 화합물은 만드는 과정이 도자기 굽는 것과 비슷하다 보니 같은 재료를 사용해도 만드는 사람에 따라 결과물에 차이가 있다는 것. 또 논문에 담기지 않은 회사만의 노하우가 있다고 말했다. 퀀텀에너지연구소는 6년 전 이 물질을 개발했지만 부산물이 많아 순도가 떨어지고 재현성이 낮았는데 6년간 수준을 끌어올렸다.

이 연구자는 "해외 연구자들의 연구 중 미국 로렌스버클리국립연구소가 내놓은 이론연구 결과가 의미 있다고 본다. 논문에 공개된 물질과 조건을 토대로 컴퓨터 시뮬레이션을 해서 가능성이 확인된 것"이라며 "우리나라가 세계 최초로 만든 신소재가 등장할 수도 있다는 희망을 가지고 연구에 임하고 있다"고 말했다.

퍼온 기사 출처

즉 에너지공대(한전공대) 에서 지금까지 확인한 바로는 새로운 물질이라고 하네요..

연구하는 분 얘기로는....퀀텀연구소에서 보내준 샘플은 아마도 초전도체는 아닐거 같다는 느낌이네요...
전기저항도 0 은 아닌거 같고 0에 근접하는 정도는 될거 같아보이구요..
샘플이 100%순도 물질은 아니어서 확신하지는 못하는거 같지만요...

100% 순도 물질은 초전도체 특성과 전기저항 0 이될 확률이 있을테닌까요...
출처 : 해외 네티즌 반응 - 가생이닷컴https://www.gasengi.com
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신서로77 23-08-11 07:09
   
제느낌으론 최소한 사기는 아니라는 것이고 아직 완벽한 초전도체는 아니라는 감이 있네요..
일중뽕싫어 23-08-11 10:44
   
어째든 거짓말은 아니라는 이야기네요.
너무 성급하게 발표했다는 거고..
포르투나 23-08-11 11:46
   
초전도체 아니면 딱히 쓸모가 없을텐데요.
     
archwave 23-08-11 17:14
   
초전도체도 저항이 완벽한 0 은 아닙니다.

초전도체가 아니더라도 초전도체 수준으로 낮은 저항값인 것으로 보이고요.
          
포르투나 23-08-11 17:52
   
초전도체가 0 이 아니면 그건 도체죠.

현재 초전도체가 쓰이는 곳들은 보통 강한 자기장 형성에 필요한 곳들이고 발열 있으면 써먹기힘듭니다.

초전도 현상(超傳導現象, 영어: superconductivity) 또는 초전도체(超傳導體, 영어: superconductor)는 임계 온도(critical temperature,Tc) 이하의 초저온에서 금속, 합금, 반도체 또는 유기 화합물 등의 전기 저항이 갑자기 없어져 전류가 장애 없이 흐르는 현상이다. 어떤 물질이 전기 저항이 0이 되고 외부 자기장과 반대방향의 자기장을 형성하는 반자성(diamagnetism)을 띄게 되는 현상 또는 그러한 물체를 가리킨다. 따라서 외부 자기장을 밀쳐내거나 전기 전류가 흐르는데 저항이 발생하지 않는 등의 성질을 보이는 것으로 대체로 그 물질의 온도가 영하 240˚C 이하로 매우 낮거나 구리나 은과 같은 도체의 경우에는, 불순물이나 다른 결함으로 인해 저항이 어느 값 이상으로 감소하지 않는 한계가 있다. 절대영도 근처에서도 실제 구리 시료의 저항은 0이 아닌 값을 가지게 된다. 반면 초전도체의 저항은 온도가 "임계 온도" 값보다 아래로 내려가면 갑자기 0으로 떨어진다
          
이도저도 23-08-11 19:08
   
초전도체는 거의 0이 아니라 그냥 저항이 0 입니다.
human 23-08-11 12:16
   
쓸모가 없는게 아니라 저항이 0에 가깝다면 엄청난 이득이 됩니다
     
포르투나 23-08-11 18:01
   
구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고, 반도체로 주로 쓰이는 단결정 실리콘보다 100배 이상 전자를 빠르게 이동시킬 수 있다. 강도는 강철보다 200배 이상 강하고, 최고의 열전도성을 자랑하는 다이아몬드보다 2배 이상 열전도성이 높으며, 탄성도 뛰어나 늘리거나 구부려도 전기적 성질을 잃지 않는다. 이런 특성으로 인해 그래핀은 차세대 신소재로 각광받는 탄소나노튜브를 뛰어넘는 소재로 평가받으며 ‘꿈의 나노물질'이라 불린다.[1][7]


그런 물질 이미있죠.
구리선으로 전기보낼때 손실율이 5프로 라는데 구리보다 100배 저항이 낮다면?

Lk99는 도자기라 전선 만들기 힘든데 그래핀은 휘어지거나 늘어져도 잘버티고 강철보다 200배 튼튼해 강도 걱정도 없죠.

Lk99가 초전도체 아니면 기존 소재들 벽 못넘을겁니다.
          
포르투나 23-08-11 18:05
   
그래핀도 결국 양산이 쉽지 않은데 요즘 그나마 양산 기술들 나오고있어서 10년안에 상용화 하지않을까 생각되네요.

국가에서도 포항에 그래핀 단지 만들고 밀고 있더군요.
          
인씨네 23-08-11 23:33
   
그래핀은 대량생산이 불가능하고 생산단가도 높아서 쓸모 없어요. LK-99는 일단 비용은 싸게 먹힘.
새끼사자 23-08-11 17:17
   
한가지 궁금한 건 ...
사실 이건 아주 다음 다음 단계이긴 하겠지만

이 물질이 상온 초전도체이건 신물질이건 가장 많이 사용되게 될 적용 범위가 권선이라고 생각되는데요.
세라믹이라면 강도와 연성이 권선을 만들기엔 상당히 불합리하거나 불가능하지 않을까요?

찾아보니 세라믹 실이라고 내열 실이 있기는 하네요. 궁금하다.
     
archwave 23-08-11 17:21
   
강화유리도 얇게 만들면 유연하잖아요. 폴더폰 화면에도 쓸 정도.
( 두꺼운 강화유리를 그 정도로 휘면 말 그대로 폭발함. )

그래서 [ 응용성이 우수한 박막 형태로 만들어 에너지 분야 응용 가능성을 탐색할 계획 ] 을 하는거죠.

애초에 LK-99 이 1 차원 구조라서 얇게 할수록 만들기 더 좋기도 하고, 박막으로 만들면 꺽지는 못 해도 자유롭게 휠 수 있으니 전선으로 쓰기도 좋습니다.
          
새끼사자 23-08-11 17:50
   
세라믹 실을 어떻게 만드는지 좀 공부해볼 필요가 있을 듯 하네요.
보통 구리실이야 연성이란 성질을 이용해서 길게 뽑아낼 수 있겠지만
세라믹을 어떻게 길게 뽑아내는지 궁금하긴 하네요.
벌레 23-08-11 23:34
   
그래핀 만들기는 이미 포기수준이죠
이젠 연구열기도 없어요. 단일 원자 배열은 이미 기술적으로 흥미를 잃었고 대세는 대한민국의 도핑법이 미래 기술발전의 목표가 됩니다
TOUCH 23-08-12 11:44
   
오늘자 최고 권위의 해외 연구소에서도 초전도체 아니라고 못 박음..
유전 23-08-12 23:04
   
https://v.daum.net/v/20230812211012383

디지털타임스
"초전도 결정, LK-99에 바늘처럼 박혀있어…대규모 투자 필요"
안경애입력 2023. 8. 12. 21:10수정 2023. 8. 12. 21:28

김인기 박사 "상온 초전도체, 강자성체, 부도체도 되는 신박한 물질"
김현탁 교수 "초전도상과 섞인 다른 상 얼마나 없애느냐가 관건"
오근호 교수 "구리 치환 시 튕겨나온 전자로 인해 초전도성 발현 "

핀테크 스타트업 보나사피엔스의 김인기 대표는 최근 SNS에 "LK-99는 상온 초전도체도 맞고 새로운 강자성체도 맞다. 구리가 결정의 어느 납의 위치에 들어갔느냐로 결정의 종류가 달라진다"는 글을 올리고 "원저자들은 원래 생각보다 더 대단한 걸 발견했다"고 했다.

김 대표는 물리학 박사 출신 기업가다. 인하대에서 물리학 학·석·박사학위를 따고 포스텍 박사후연구원·연구부교수, 연세대 연구교수 등을 지내다 보나사피엔스를 창업했다. 물리학의 열확산 이론을 적용해 위험률 0을 만드는 자산운용 플랫폼이 사업 모델이다.

김 대표는 이후 올린 글에서 자신의 판단 근거를 설명하면서 "누구나 이 물질을 잘 구웠으면 바늘 같은 미세 결정립이 나와야 하고 이들이 섞여 있는 상태가 실제 얻게 되는 샘플"이라면서 "납인회석에서 납의 위치에 구리가 어떻게 치환되느냐에 따라 상온 초전도체, 강자성체, 부도체가 된다"고 밝혔다.

이에 대해 LK-99 논문 저자 중 한명인 김현탁 미국 윌리엄앤드메리대 교수는 "이게 맞는 해석이다. 논문에서도 1차원이라고 했다"고 밝혔다.

김 교수는 디지털타임스와의 비대면 인터뷰에서 "이 해석 대로 LK-99에는 초전도상(Diamagnetism·반자성)과 초전도가 아닌 다른 상이 섞여 있다"고 말했다. 그러면서 "앞으로 기술 개발을 통해 다른 상을 얼마나 없애느냐가 관건이다. 초전도상이 있는 것은 확실하다"고 밝혔다.

김 교수는 "메커니즘을 보면, 금속에서 초전도로 전이될 때 불연속 점프가 관측된다. 전기저항 0은 초전도가 아닌 다른 상이 있으면 보기 어렵다. 0과 어떤 값을 평균하면 0이 되지 않는 것과 같은 것"이라고 했다. LK-99에 섞여 있는 다른 상을 없애면 전기저항 0이 가능하냐는 질문에 대해서는 "매우 좋은 샘플에서 저항 0까지 측정됐고 중국의 한 그룹도 110K까지 저항 0을 측정해서 발표했다"고 설명했다.

LK-99에서 구리 원자의 중요성은 이번 논문에 또 한명의 저자로 참여한 오근호 한양대 명예교수도 인정했다.

오 교수는 디지털타임스와의 비대면 인터뷰에서 "구리가 매우 신비한 물질이다. 요동치는 성질이 매우 강하다. (LK-99 합성 과정에서) 제자리에 딱 들어가야 한다. 논문에 공개된 화학식과 물질은 100% 보장한다"면서 "다만 논문에는 원리만 제시된 것"이라고 밝혔다. 오 교수는 이어 "화학식은 같더라도 열 처리가 중요하다. 우리가 하는 방식대로 꼭 그렇게 해야 한다. 외부 연구진이 그 방법을 터득하려면 1년은 걸릴 것"이라면서 "그러나 그 과정에서 우리가 만든 공정보다 더 나은 공정이 나올 가능성도 있을 것"이라고 말했다.

오 교수는 "탄소가 큐브(입방정계) 결정구조일 때 다이아몬드이고, 육박정계가 되면 흑연인 것같이 LK-99도 원료인 납, 구리, 인이 산소와 결합해 아파타이트(Apatite·육각기둥 모양으로 원자 배열이 반복된 형태) 구조를 가진다. 이때 구리는 첨가제로 미량 들어간다"면서 "납 아파타이트의 납 위치에 구리를 미량 첨가하면 LK-99가 만들어지는데, 구리는 납보다 이온 크기가 작아서 치환될 때 아파타이트 결정구조가 찌그러진다. 구리가 너무 많으면 아파타이트 구조가 깨져 다른 물질이 되고, 구리가 납의 다른 위치에 들어가도 찌그러지는 현상은 일어나되 초전도성은 없다. 구리가 정확한 위치에 치환되는 게 중요하다"고 설명했다. 오 교수는 "아파타이트 결정구조가 찌그러질 때 전자가 튕겨 나와 초전도 전자가 형성돼야 초전도체가 된다"고도 했다.
샤루루 23-08-12 23:30
   
왜 신물질이라고 거짓말 하는 거죠?