떠오르는 초전도체, 특징과 뜨는 이유에 대해 알아보자

초전도체란?

초전도체는 일정 온도 이하로 내려갈 때 저항이 완전히 사라지는 물질입니다. 이 현상을 초전도 현상이라고 부르며, 초전도 현상이 일어나는 온도를 '임계온도'라고 합니다. 초전도체는 전기에너지를 저항 없이 전송할 수 있기 때문에 에너지 손실이 없어 매우 효율적인 전력 전달이 가능합니다. 초전도체의 종류는 크게 2가지로 나뉩니다.

1. 1형 초전도체: 대표적으로 알루미늄, 상온가스, 니오븀 등이 있으며, 임계온도가 낮아 저온에서만 초전도 현상이 발생합니다. 저항이 완전히 사라지며, 초전도 상태에서는 매우 강력한 자기장을 만들어내지 못합니다.
2. 2형 초전도체: 대표적으로 하이 템퍼러(고온) 초전도체로, 산화물을 기반으로 한 세라믹 재료입니다. 임계온도가 높아 상대적으로 높은 온도에서도 초전도 현상이 발생하며, 강력한 자기장을 만들어내는 것이 가능합니다. 이로 인해 초전도 마그넷(자석) 등 다양한 응용분야에서 활용되고 있습니다.

초전도체의 활용분야

초전도체의 활용 분야는 다양합니다. 에너지 전달 및 저장, 초전도 마그넷, 의료기기(MRI), 초전도 레일방식 객체운송, 초전도 전자소자 등 다양한 산업에서 사용되고 있으며, 연구가 계속 진행되는 분야입니다.

초전도체의 특징은 다음과 같습니다:

1. 제로 저항: 초전도체는 일정 온도(임계온도) 이하로 내려갈 때, 전기 저항이 완전히 사라집니다. 이 때문에 매우 효율적인 에너지 전달이 가능하며, 전기 에너지 손실이 없습니다.
2. 메이스너 효과: 초전도체는 자기장 선을 내부로 들어오지 않도록 완전히 밀어내는 특성이 있습니다. 이를 통해 초전도체가 물체를 띄워 올리는 현상 등을 구현할 수 있으며, 이는 초전도 철도, 자기부상 등 응용 기술에 사용됩니다.
3. 전류 밀도: 초전도체는 일반 금속에 비해 상당히 높은 전류 밀도를 가질 수 있습니다. 이 특성 때문에 적은 전도체를 사용하여도 큰 전기 에너지를 전달할 수 있어 초전도 전기 소자의 미니어처화 등이 가능합니다.
4. 에너지 갭: 초전도 상태에서는 에너지 갭이 존재하여 전자들이 특정 에너지를 초과할 때만 전기 전도가 가능합니다. 이 특성 덕분에 다양한 초전도 소자 개발이 가능합니다.
5. 종류: 1형 초전도체와 2형 초전도체로 나뉘며, 각기 다른 특성과 활용도를 가지고 있습니다. 1형 초전도체는 저항이 완전히 사라지는 반면 자기장이 약해, 2형 초전도체는 상대적으로 높은 온도에서도 초전도 현상이 발생하며 강력한 자기장이 존재합니다.

초전도체는 이러한 특성들로 인해 에너지 저장, 전력 송배전, 의료기기, 교통, 고속 전산기 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 연구 및 개발이 지속적으로 진행되고 있습니다.

 

초전도체 장점

1. 제로 저항: 초전도체의 가장 큰 장점은 저항이 완전히 사라지는 것입니다. 이는 에너지 손실 없이 전기 에너지를 전달할 수 있어 매우 효율적인 에너지 사용이 가능합니다.
2. 고전류 밀도: 초전도체는 일반 금속에 비해 상당히 높은 전류 밀도를 가질 수 있습니다. 따라서 적은 양의 전도체로도 큰 전력 전송이 가능하다는 장점이 있습니다.
3. 에너지 저장 용량: 초전도체를 사용한 에너지 저장 시스템은 전통적인 에너지 저장 기기보다 훨씬 높은 에너지 저장 용량을 가질 수 있으며, 손실 없이 에너지가 저장됩니다.
4. 메이스너 효과: 초전도체가 외부의 자기장을 완전히 차단하는 메이스너 효과로 인해 자기부상 기술, 초전도 철도 시스템 등의 응용 분야에서 큰 장점을 가지게 됩니다.
5. 컴팩트한 소자 개발: 제로 저항과 고전류 밀도 특성을 활용하면 다양한 초전도 소자를 작은 크기로 개발할 수 있어 공간 활용에 이점이 있습니다.
6. 산업 및 연구 분야 활용도: 초전도체는 에너지 전달, 의료기기(MRI), 교통, 과학 연구, 초전도 소자 등 다양한 분야에서 활용되고 있어 그 잠재력이 큽니다.

이처럼 초전도체의 장점은 많은 산업 분야에서 이를 응용한 기술 개발의 가능성을 넓혀줌으로써, 경제적 가치와 생활의 편의를 제공합니다. 그러나 초전도체를 상용화하는 데 어려움도 있다는 것을 기억해야 합니다. 예를 들어, 현재까지 발견된 상온 초전도체는 없으며, 대부분의 초전도체가 매우 낮은 온도에서만 작동하기 때문에 냉각 장치의 필요성이 있습니다. 

 

초전도체 단점

1. 냉각 요구: 초전도 현상은 낮은 온도에서만 발생합니다. 대부분의 초전도체의 임계온도는 절대온도로 매우 낮은 편이기 때문에, 냉각 장치가 필요하고 이로 인한 에너지 및 비용 소모가 발생합니다.
2. 높은 제조 및 유지비용: 상대적으로 높은 온도에서 작동하는 고온 초전도체의 경우도 존재하지만, 아직까지 상용화된 상온 초전도체는 없습니다. 이로 인해 초전도체 소재 및 기기의 제조, 운영 비용이 높아질 수 있습니다.
3. 소재의 물리적 취약성: 초전도체의 일부는 취약한 물리적 특성을 가진 경우가 있습니다. 예를 들어, 세라믹 기반의 고온 초전도체는 불순물, 기계적 피로, 손상 등에 대해 민감하게 반응할 수 있습니다.
4. 고전압 응용의 어려움: 초전도체의 경우, 전압이 높아지면 초전도 상태에서 벗어나 저항이 발생할 수 있습니다. 이로 인해 고전압 응용에서의 사용에 제한이 있습니다.
5. 풍부한 자원이 아닌 경우: 일부 초전도체 소재는 희귀 자원에 의존할 수 있으며, 이로 인해 확보 및 비용에 제한이 생깁니다.

이처럼 초전도체의 단점들은 그 활용 및 상용화에 제한을 가져올 수 있습니다. 따라서 이러한 단점들을 극복하기 위한 연구와 개발이 계속 이루어지고 있으며, 더 나은 초전도 소재 및 기술의 발전을 기대할 수 있습니다.

 

초전도체 관련 주식이 뜨는 이유

1. 기술 발전 전망: 초전도체 분야는 지속적인 연구와 개발로 인해 기술 발전이 이루어질 것으로 보이며, 상온 초전도체의 발견과 높은 임계온도를 가진 물질의 개발이 기대되고 있습니다. 이러한 기술 발전은 초전도체 산업 전반의 가치를 높일 것으로 예상되기 때문에 관련 주식이 주목받을 수 있습니다.
2. 에너지 효율화: 에너지 생산과 소비에 초전도체를 사용하면 에너지 손실이 없기 때문에 에너지 효율이 크게 향상됩니다. 이는 전력망 최적화, 온실가스 배출 감소, 에너지 저장 용량 증가 등 다양한 분야에서 긍정적 영향을 끼칠 것으로 전망되어 초전도체 관련 주식에 긍정적인 반응을 가져옵니다.
3. 다양한 응용 분야: 초전도체는 에너지 전달 및 저장, 의료 기기, 과학 연구 장비, 교통 시스템 등 다양한 분야에서 활용 가능합니다. 이러한 고성능 기술이 다양한 산업에 도입되면 초전도체 관련 기업의 가치가 상승할 것으로 예상됩니다.
4. 정책 지원: 여러 나라에서는 에너지 효율, 기후 변화 대응, 경제성장 등의 이슈를 해결하기 위해 초전도체 분야에 정부 지원 및 규제 완화를 할 가능성이 높습니다. 이러한 정책 지원은 초전도체 산업을 촉진시키며 관련 주식에 긍정적 영향을 끼칩니다.
5. 미래 시장 확대 기대: 초전도체 기술의 각종 이슈를 해결하면 확대될 수 있는 시장이 매우 큰 것으로 관측되고 있습니다. 이런 미래의 시장 확대 가능성 때문에 초전도체 관련 주식이 관심을 받는 이유 중 하나입니다.

이러한 이유들로 초전도체 관련 주식은 지속적인 주목을 받고 있습니다. 그러나 이러한 전망과 투자에는 언제나 위험이 따르기 때문에, 투자 전 종합적인 고려와 리스크 관리가 필요합니다.

 

초전도체 관련 기업

초전도체 관련 주식은 주로 초전도 소재 및 기술 개발, 에너지 저장 및 전력 송배전, 의료 분야 등 다양한 산업 분야에 걸쳐 있습니다. 현재 파악할 수 있는 몇몇 초전도체 관련 주식을 소개해드리겠습니다. 이러한 종목들을 고려할 때 다양한 투자 리스크를 고려하시기 바랍니다.

출처: 구글

1. American Superconductor Corporation (NASDAQ: AMSC) - 초전도 소재 제조 및 전력 송배전 이슈 해결을 목표로 하는 회사입니다.
2. Bruker Corporation (NASDAQ: BRKR) - 초전도자석을 사용한 과학, 분석 및 의료 기기 제조에 중점을 둔 회사입니다.
3. Superconductor Technologies Inc. (OTCMKTS: SCON) - 초전도 무선 기지국, 광통신 및 고주파 소자를 개발하는 회사입니다.
4. Lake Shore Cryotronics, Inc. - 초전도체 및 자성 센서 분야의 연구 기기를 개발 및 판매하는 회사입니다.
5. LS산전 (KRX: 010120) - 초전도 소재 및 초전도전원 기기의 연구 및 개발을 진행하고 있는 회사입니다. 특히 초전도 케이블 시스템과 초전도 마그네틱 에너지 저장 시스템 분야에서 활동하고 있습니다.
6. 에스텍파마 (KRX: 041910) - 초전도 의료기기 부문에서 활동하며, 초전도자석 기술을 활용한 제품들을 개발하는 회사입니다.