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최근 국내 연구진이 상온과 상압에서 저항이 사라지는 초전도 물질인 초전도체를 개발했다고 발표하면서 세계 과학계가 논란에 휩싸였는데요. 과연 초전도체란 무엇인지, 어떻게 활용될 수 있는지, 그리고 관련주에는 어떠한 주식이 있는지 함께 알아보겠습니다.
초전도체란?
초전도체는 특정 온도 이하에서 전기 저항이 0이 되는 물질입니다. 전기 저항이 0이 되기 때문에, 전력 손실이 없고, 자기장을 차단하는 특성을 가지고 있습니다. 초전도체는 다양한 분야에서 활용될 수 있으며, 미래의 핵심 기술 중 하나로 주목받고 있습니다.
▶ 국내 연구진의 초전도체 연구결과 발표
2023년 7월 28일, 고려대 연구진이 상온에서도 초전도성을 가진 물질인 "LK-99"를 개발했다고 발표되었습니다. 이 물질은 납과 인산구리를 이용하여 만들어진 납-아파타이트 구조를 갖고 있습니다. 이러한 구조의 비대칭성과 원자들의 변화로 인해 부피가 줄어들고 초전도 현상이 나타난 것으로 분석되었습니다.
연구진은 LK-99가 30도의 상온에서도 초전도성을 유지하며, 임계 온도는 약 127도로 확인되었습니다. 이러한 결과는 새로운 물리적 현상과 응용을 제공하는 금속, 자기 및 초전도 이종 구조의 새로운 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.
초전도체 특징
▶ 0이 되는 전기 저항: 초전도체는 초전도 상태에 도달하면 전기 저항이 0이 됩니다. 따라서 전류가 초전도체 내에서 흐를 때 에너지 손실 없이 무한대의 전류가 유지될 수 있습니다.
▶ 반발성 자기장 제거: 초전도체는 자기장에 완전히 반발적으로 작용합니다. 자기장을 내부로 추적하지 않고 완전히 배제하기 때문에 자기 공명 이미징과 같은 응용 분야에서 매우 유용하게 사용됩니다.
▶ 영속적인 초전류: 초전도체에 전류를 가하고 초전도 상태로 만들면, 초전류가 지속될 수 있습니다. 이러한 초전류는 초기 에너지 투입만으로도 오랜 시간동안 유지될 수 있습니다.
▶ 지정 온도 범위: 모든 재료가 초전도체가 되지는 않습니다. 초전도체 상태를 유지하는 온도 범위가 각각의 재료에 따라 정해져 있으며, 이 범위 내에서만 초전도 현상이 나타납니다.
▶ 온도에 따른 전기 특성 변화: 초전도체는 저항이 0인 상태에서 완벽한 전기적 특성을 나타냅니다. 하지만 초전도 전이 온도 이상에서는 일반적인 재료와 비슷한 전기적 특성을 가지게 됩니다.
초전도체 활용
초전도체는 다양한 용도로 활용될수 있습니다.
▶ 자기 고속열차: 초전도체를 이용하여 자기 선로를 만들면, 마찰 없는 빠르고 편안한 고속열차인 자기 고속열차를 구현할 수 있습니다. 이를 실용화하면 시속 1000km 이상의 속도로 운행 가능할 것으로 기대됩니다.
▶ 자기공명장치(MRI): 초전도체의 역할로 높은 자기장을 형성하여 몸속의 수소 이온의 분포를 찍는 MRI가 개발될 수 있습니다. 상온 초전도체를 사용하면 냉각장치 없이도 작고 큰 자기장을 생성하는 MRI를 개발할 수 있을 것입니다.
▶ 핵융합발전: 초전도체를 사용하면 핵융합에 필요한 고강도 자기장을 생성할 수 있으며, 이를 핵융합 발전에 적용하여 깨끗하고 무한한 에너지를 생산할 수 있습니다.
▶ 양자컴퓨터: 초전도체를 활용하여 양자 비트를 저장하고 처리하는 양자컴퓨터의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 입자가속기: 초전도체를 사용하여 고강도 자기장을 생성하여 입자를 가속시키는 입자가속기를 만들 수 있습니다.
▶ 모터(발전기): 초전도체를 이용하여 높은 효율로 동작하는 모터와 발전기를 개발할 수 있습니다. 전력송전 장비: 초전도체를 활용하여 전력 송전 시스템의 효율성을 높일 수 있으며, 손실을 최소화하여 에너지 효율을 높일 수 있습니다.
이 외에도 초전도체는 미래의 기술과 산업에 많은 영향을 미칠 것으로 기대되며, 다양한 분야에서의 활용 가능성이 무궁무진하게 늘어날 것으로 예상됩니다.
초전도체 관련주
1. 서남
서남은 2004년 설립된 초전도 선재 제조 및 판매 기업입니다. 독자적인 기술로 전력케이블, 한류기, Fusion Reactor, 모터 및 발전기용 고온 초전도 선재를 생산하고 있습니다. 서남의 주력기술은 2세대 고온 초전도 선재 제조 기술 및 이를 이용한 고자장 자석 제조기술입니다.
- 2021년 6월 14일 구리 가격 상승 가운데 구리 1만배 전류밀도 고온초전도체 생산 사실 지속 부각으로 급등했습니다.
- 2023년 3월 27일, 4월 10일~11일에는 2세대 고온 초전도 선재 기술 부각 등에 상한가 및 급등했습니다.
- 2023년 7월 28일, 31일, 8월 1일에는 국내 연구진, 상온 초전도체 세계 최초 개발 소식 속 초전도 선재 제조 및 판매 사실 부각에 급등 및 상한가했습니다.
서남은 초 고자장 자석 설계 및 극저온 환경 설계기술도 보유하고 있습니다. 서남은 위와 같이 여러 차례 주가가 급등했습니다. 이는 구리 가격 상승, 2세대 고온 초전도 선재 기술 부각, 국내 연구진의 상온 초전도체 개발 소식 등이 주된 원인으로 작용했습니다.
서남은 초전도 선재 특성 향상을 위해 신규로 RCE-DR 장비를 제작하고 있습니다. RCE-DR 장비는 초전도 선재의 품질을 높이는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다.
2. 덕성
덕성은 1973년 설립된 합성피혁, 합성수지, 재료사업을 영위하는 기업입니다. 합성피혁 부문은 스포츠용품과 가구, 자동차 내장재 등을 만드는 데 쓰이는 합성피혁을 만들어 판매합니다. 합성수지 부문은 합성피혁 주원료를, 재료 사업 부문은 전자재료 등을 생산합니다.
덕성은 과거 초전도체 사업 프로젝트에 참여한 사실이 부각되며 2023년 7월 31일 주가가 급등했습니다. 국내 합성피혁업체는 덕성을 비롯하여 (주)백산, 대원화성(주), (주)정산인터내셔널 등 약 30여개가 있습니다.
3. 신성델타테크
신성델타테크는 1987년 11월에 설립되었으며, 2004년 8월 코스닥 시장에 주식을 상장하였고, 총 16개의 계열회사를 가지고 있습니다. 신성델타테크는 HA(생활가전), BA(2차전지), SVC(물류서비스) 3개의 사업부문을 운영하고 있습니다.
2022년 전자회로기판모듈 설계/제조 전문기업 신성일렉트로닉스를 인수하여 가전/자동차 사업 확장을 준비하고 있으며, 기존 가전사업 및 2차전지 사업과의 연계 발판을 넓히고 있습니다.
2023년 8월 1일, 신성델타테크는 엘앤에스벤처캐피탈을 통해 상온 상압 초전도체 세계 최초 개발한 퀀텀에너지연구소 지분 보유 부각에 상한가를 기록했습니다.
신성델타테크는 퀀텀에너지연구소 지분을 통해 상온 초전도체의 상용화에 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다. 상온 초전도체는 기존 초전도체와 달리 액체 질소가 아닌 상온에서 작동할 수 있기 때문에, 전력 송전, 전자 장비, 의료 장비 등 다양한 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 것으로 기대됩니다.
4. 모비스
모비스는 국가 차원에서 수행되는 대형 과학 프로젝트인 빅사이언스 시설물 제어에 필요한 제어시스템 및 장비를 공급하는 사업을 영위하고 있습니다. 2018년 9월 블록체인 기반한 P2P 광고 플랫폼 및 솔루션 제공을 하는 블록베이스 지분을 획득했습니다.
2023년 8월 1일, 모비스는 지능형로봇/인공지능(AI) 테마 상승 및 국내 연구진, 상온 상압 초전도체 세계 최초 개발 소식 속 ITER 초전도자석 전원장치용 주제어기 공급 사실 부각에 급등했습니다.
모비스는 ITER 초전도자석 전원장치용 주제어기를 공급한 바 있으며, 향후 ITER 프로젝트에 대한 관심이 높아지면서 주가가 상승한 것으로 보입니다. 모비스는 ITER 프로젝트 외에도 다양한 대형 과학 프로젝트에 참여하고 있습니다. 이러한 대형 과학 프로젝트에 참여함으로써 모비스는 기술력을 향상시키고, 사업을 확대해 나갈 것으로 기대됩니다.
5. 원익피앤이
원익피앤이는 1999년 11월 설립되었으며, 2차전지 조립공정장비 및 충방전장비(Formation, Cycler 등) 제조 및 납품하는 사업을 영위하고 있습니다. 또한 자회사(피앤이시스템즈)를 통해 충전인프라 사업도 함께하고 있습니다.
국내 주요 납품처는 이차전지 제조 3사 등을 확보하고 있으며, 최근에는 해외 고객사와의 거래가 꾸준히 증가하고 있습니다. 주력사업인 2차전지 사업 뿐 아니라 폐배터리 사업영역 등의 확장으로 제품 고도화 및 사업 다각화를 진행하고 있습니다.
2023년 8월 1일, 원익피앤이는 국내 연구진의 상온 상압 초전도체 세계 최초 개발 소식 속 초전도체 및 플라즈마 응용분야에서 각종 장비 시험을 담당하고 있는 점이 지속 부각되며 급등했습니다.
원익피앤이는 초전도체 및 플라즈마 응용분야에서 각종 장비 시험을 담당하고 있으며, 이러한 기술력을 바탕으로 향후 초전도체 및 플라즈마 응용시장에서의 성장을 기대하고 있습니다.
6. 파워로직스
파워로직스는 2000년 설립되었으며, PCM(Protection Circuit Module), SM(Smart Module), BMS(Battery Management System), CM(Camera Module) 등을 생산 및 판매하고 있습니다.
보라전자(천진)유한공사, 보라전자과기(양주)유한공사, 엔코, 티엔에스 등 10개 회사를 연결대상 종속회사로 보유하고 있으며, 삼성SDI, 삼성전자, LG화학 등을 주요 거래처로 보유하고 있습니다.
2023년 8월 1일, 파워로직스는 엘앤에스벤처캐피탈을 통해 상온 상압 초전도체 세계 최초 개발한 퀀텀에너지연구소 지분 보유 부각에 상한가 기록했습니다.
파워로직스는 퀀텀에너지연구소 지분을 통해 상온 초전도체의 상용화에 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다. 상온 초전도체는 기존 초전도체와 달리 액체 질소가 아닌 상온에서 작동할 수 있기 때문에, 전력 송전, 전자 장비, 의료 장비 등 다양한 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 것으로 기대됩니다.
