초전도란 무엇일까?

소개글

초전도란 무엇일까?에 대한 보고서 자료입니다.

목차

초전도 - 저항이 전혀 없는 길
1. 초전도성이란 무엇인가?

2. 차가운 고객을 따뜻하게

3. 마이스너 효과

4. 어떤 원리로 일어나는가?

5. 기대와 전망

본문내용

제들에 대해 해결책을 내놓은 이론가는 아무도 없다. 그러한 문제들 중 하나는 마이스너 효과와 관계가 있다. 만약 자기장이 충분히 세다면, 그 자기장은 초전도체의 반발력을 물리치고 뚫고 들어가, 초전도성을 파괴해 버리고 말 것이다. 이러한 현상이 일어나는 시점의 자기장의 세기를 '임계 자기장'이라 부른다. 문제는 전류가 자기장을 만들어 낸다는 것이다. 여기서 모순이 발생한다. 초전도체가 상업적으로 이용할 수 있을 만큼 충분한 세기의 전류를 보내려 하면, 자신의 초전도성을 파괴할 수도 있는 어마어마한 자기장이 생겨나기 때문이다. 현재까지 발견된 초전도체들의 임계 자기장은 큰 규모로 이용할 수 있을 만큼 충분히 높지 못하다.
그렇지만 희망도 있다. 초전도체들은 1형과 2형의 두 가지로 나뉜다. 1형은 아주 낮은 온도에서만 초전도성을 보이는 순수한 금속 물질을 말한다. 이들은 아주 작은 임계 자기장을 가진다. 2형은 더 높은 온도에서 초전도성을 보이는 합금과 세라믹 산화물이다. 이들의 임계 자기장은 상당히 높아서, 머지않은 장래에 상업적으로 이용할 수 있는 수준에 도달하리라는 희망이 엿보인다.
그런데 또 한 가지 문제가 있다. 초전도체 속을 흐르는 전류의 양이 '임계 전류량'이라는 어느 한계를 넘어서면, 초전도성이 상실되고 만다. 현재 액체 질소 속에서 초전도성을 나타내는 물질들의 임계 전류량은, 상업적으로 실용화하는 데 필요한 전류의 100분의 1에도 미치지 못한다.
상황은 이렇듯 그다지 좋지 않다. 대규모의 산업 혁명을 몰고 올 큰 변화의 잠재력이 있으나, 거기에는 그에 못지않은 문제들도 있다. 초전도성은 군이나 새별 기업에서 제한된 용도로 사용되고 있지만, 상업적으로는 아직 그 기대를 실현시키지 못하고 있다. 아직 기술이 충분히 개발되지 않았거나 비용이 너무 많이 들기 때문이다. 자기 부상 열차의 경우, 원한다면 우리는 그것을 달리게 할 수도 있지만 1마일의 선로를 까는 데 3천만 달러의 비용을 감당해야 한다.
해가 갈수록 기대는 점점 현실적으로 다가온다. 새로운 연금술사들이 나날이 더 높은 임계 온도와 임계 자기장, 그리고 임계 전류량을 가진 새로운 초전도 물질들을 만들어 내고 있다. 지금까지 이 새로운 연금술사들에게 9개의 노벨상이 돌아갔다. 그렇다면 우리가 공기 위를 달리는 열차를 타고 여행하고, 남극 대륙의 원자력 발전소에서 송전해 온 전기를 사용할 때까지 얼마나 더 많은 노벨상이 이들에게 돌아갈까?

키워드

초전도,   전도,   자기장,   저항,   마이스너 효과,   마이스너,   초전도체,   자기부상