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[기획] 꿈은 이루어질까? 상온 초전도체 2

어린이과학동아 18호 2023.09.15
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LK-99가 상온 초전도체인지는 조금 더 지켜봐야 
합니다. 과학자들이 상온 초전도체를 그토록 기다리는 
이유가 뭘까요? 상온 초전도체가 개발되면 어떤 일이 
벌어지는지 알아봅시다! 



 



에너지 손실을 막아 기후 위기 해결사로!
우리가 쓰는 전기는 발전소에서 옵니다. 그런데 발 
전소에서 전선을 통해 우리 집까지 전해지는 과정 
에서 3.5%의 에너지가 사라집니다. 전기가 전선을 
타고 오는 과정에서 생기는 저항으로 열이 발생해 
에너지가 사라지기 때문이죠. 기후 위기 시대에 무 
엇보다 에너지 낭비를 줄이는 것이 숙제인데, 아까 
운 에너지가 사라지는 셈입니다. 
그렇다면 저항이 없는 초전도체로 전선을 만들면 



어떨까요? 저항이 없으면 열도 발생
하지 않고, 불필요한 전기에너지 낭비도 
막을 수 있습니다. 초전도체로 전선을 만들면 
현재 주로 쓰이는 구리 전선보다 30~50배 많은 전 
기를 손실 없이 흘릴 수 있습니다. 서울대학교 물리 
천문학부 김기훈 교수는 “초전도 전선은 낭비되는 
에너지를 줄여 기후 위기 문제를 해결하는 데 결정 
적으로 기여할 수 있다”고 말했습니다. 
2019년 우리나라 한국전력은 경기도 흥덕 변전 
소와 신갈 변전소 사이 1km 구간에 초전도 케이블 
을 설치했어요. 하지만 현재 널리 사용되지는 못하 
고 있습니다. 초전도 케이블을 통해 전기를 보내려 
면 냉각 장치로 케이블 내부의 온도를 영하 200℃ 
이하로 낮춰야 하는데, 냉각 장치를 운영하는 데 꽤 
큰 비용이 들거든요. 한국원자력연구원 김찬중 박 
사는 “상온 초전도체가 개발되면 지금처럼 초저온 
냉각 장치가 필요하지 않아 초전도체가 일상의 모든 
분야에서 활용될 수 있다”고 내다봤습니다. 





 



강력한 자기장으로 에너지 절약한다! 
초전도 자석으로는 작으면서도 강한 모터를 만들 수 있습니다. 모터 
안에는 전선을 감아 놓은 코일이 있어요. 코일에 전류를 걸어주면 코
일에서 자기장이 만들어지는데, 이 자기장의 힘으로 기계 
를 움직이죠. 구리 전선 대신 초전도 전선을 감아 코일 
을 만들면, 전류가 많이 흘러 지금 사용되는 모터
보다 강한 힘을 낼 수 있어요. 그래서 지금처럼 
모터를 크게 만들 필요가 없게 되죠. 
모터는 일상에서 가장 쉽게 접할 수 있는 기
기예요. 냉장고, 세탁기, 자동차, 비행기 등 거의 
모든 기계에 들어가 있죠. 그만큼 모터는 엄청나게 
많은 양의 전력을 소비한다고 알려졌어요. 모터의 크기 
가 클수록 더 많은 전력을 소모합니다. 서울대학교 물리 
천문학부 김창영 교수는 “상온 초전도체가 실현된다면 
크기가 작고 가벼운 모터를 사용할 수 있어, 에너지 
효율을 높일 수 있을 것”이라고 말했습니다. 




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