초전도체? 마이스너?

요즘 계속 뉴스에서 방송하고 있는 초전도체? 

이게 뭔데 이렇게 뉴스에서 나오는지 궁금해서 알아보려고 적어봅니다.

 

일단 도체란?

전기가 통하는 물질로 전기 저항이 적어서 전자제품에 사용될 때 이용되는 물체를 말합니다.

 

뜻을 보시면 물질이라고 되어 있죠?

여기서 물질이라고 하는 부분은 금속만을 의미하는게 아닌 전기가 통하기만 하면 되는 물질을 의미합니다.

한마디로 도체의 의미를 크게 보면 사람의 몸, 과일 등도 포함된다고 볼 수 있습니다.

 

하지만 왜 금속을 주로 사용하고 있을까요?

그건 사람의 몸이나 과일 등을 이용해서 전기를 전달할 때 저항이 많아서 엄청 비효율적이라서 그렇습니다.

 

전기가 흐를 때 저항을 받는 만큼 낼 수 있는 에너지량이 적어진다고 보시면 됩니다.

(저항을 받는 만큼 열 에너지 등으로 바뀌어서 제대로 에너지 전달이 힘들다는 의미입니다.)

 

현재 가장 효율적인게 저항이 적은 금속!! 특히 구리, 철 등이 효율이 좋습니다.

이러한 금속(도체)을 이용해 열, 전기 등을 전달하는 게 전도체라고 볼 수 있습니다.

 

 

초전도체 역시 전도체라고 볼 수 있습니다. 하지만 앞에 초가 붙었죠? 

기존 전도체를 뛰어넘는다는 의미로 전기 저항이 '0'이 되어 에너지 손실이 거의 없는 전도체를 말합니다.

 

 하지만 이 개념은 지금 나온게 아니더군요. 원래 있던 개념이었습니다. 

사용하려면 영하 247도(?) 정도를 유지해야 초전도체 현상이 발생하는데 

노력 대비 결과가 맞지 않아서 사용을 못 하고 있는 중이죠.

 

 

그래서 다들 상온에서도 사용할 수 있는 초전도체를 만들려고 노력하고 있었는데 이번에 한국에서 개발됐다는 

소식이 있어서 다들 난리가 난거죠.

 

전기 저항이 '0'에 한없이 수렴할 테니 에너지 손실이 거의 없고 열을 발생 역시 줄어들 테니 

전자 제품의 혁신이 될 수도 있겠네요.

(PC, 노트북 등에서 발생하는 열이 전기가 흐르면서 발생하는 저항에 의해서 일어나는 현상이니 초전도체로 

개발하게 되면 이런 저항에 의해 일어나는 열, 에너지 손실이 대폭 감소하는 효과를 보는 거죠.)  

 

 

그리고 초전도체에는 마이스너라는 효과도 있는데 이 마이스너의 능력은 내부에서 발생한 자기장을 

외부로 밀어내는 현상을 말합니다.

즉 초전도체는 전기가 내부에 흐를 때 내부의 자기장이 적거나 없는 상태가 되는 것을 말합니다.

 

자석은 자기장을 이루어져 있잖아요?  

이 자기장을 밀어낸다고 생각을 하시면 됩니다.

(같은 극끼리 만난다고 생각하시면 편합니다. 더 깊이 들어가면 머리가 아파요.)

 

이런 자기장을 밀어내게 되면 어떤 현상이 일어나냐? 바로 공중부양!!!! 

 

내부 자기장을 발산하면 외부 자기장이 밀려나면서 받는 에너지만큼 자신이 공중에 뜨게 되는 거죠.

밀어내는 힘만큼 받으니깐요. 그래서 외부 자기장이 아주 강해지면 마이스너 상태가 깨지기도 합니다.

 

만약 상온 초전도체가 발견되면 이런 자기부상열차 개발 등에 획기적인 발전으로 이루어질지도 모르겠네요.

 

초전도체에 대해 더 깊이 들어가면 머리가 아플 테니 여기까지만 들어갈게요.