30일 한 매체에 따르면 현대물리학 대표 난제 중 하나인 고온초전도 현상을 규명할 실마리가 발견됐다. 고체 물질 속 '암흑 전자' 존재가 세계 최초로 밝혀지면서 고온초전도를 비롯한 양자현상 규명 단서가 제공될 전망이라고 보도 했다.
과학기술정보통신부는 김근수 연세대 교수 연구팀이 국제 공동연구를 통해 고체 물질 속에서 빛으로 관측할 수 없는 암흑 전자 존재를 규명했다고 밝혔다.
자연에는 빛을 흡수하거나 방출하지 않아 관측이 어려운 암흑 상태가 존재하며, 여러 자연 현상에 영향을 준다. 지금까지 발견된 암흑 상태 전자는 원자나 분자에 존재했는데, 그동안 수많은 연구자는 원자들이 규칙적으로 배열된 고체 물질 속 전자는 암흑 상태로 존재하는 것이 불가능하다고 여겨왔다.
연구팀은 같은 종류 원자가 한 쌍으로 대칭을 이룰 때 발생하는 양자 간섭을 연구하던 중 이를 두 쌍으로 확장하면 어떤 조건에서도 관측할 수 없는 암흑 상태 전자가 존재할 것으로 추측했다.
이후 4년 동안 연구하면서 전자 암흑 상태를 설명하는 모델을 고안했고, 방사광가속기를 활용해 고온초전도체 구리 산화물에서 관측할 수 없었던 전자가 암흑 상태에 해당함을 밝혀내는 데 성공했다. 이는 고체 물질 속에서도 전자들이 암흑 상태로 존재할 수 있음을 규명한 세계 최초 결과다.
고체 물질 원자들은 미세한 단위 구조가 반복되는 형태로 배열된다. 이 단위 구조에 같은 종류 원자 4개가 두 쌍으로 짝을 지어 대칭을 이룰 경우 전자 간 상쇄간섭이 발생해 어떠한 측정 조건(빛 에너지, 편광, 입사 방향 등)으로도 관측할 수 없는 암흑 상태 전자가 형성됨을 확인했다.
한편 모비스는 지난 2011년 가속기용 정밀 RF 제어시스템(LLRF)을 개발했다. 수입에 의존하던 제품이었지만 국산화에 성공했다. 향후 수요가 예상되는 대전 중이온가속기, 기장 중입자가속기, 대학 및 지자체의 의료용가속기, 구축 중인 해외 대형가속기 등에 납품할 것으로 보인다. 현재는 연구용 가속기 중심으로 사업을 추진 중이며 핵심기술력을 바탕으로 향후 의료용 및 산업용 가속기로 사업영역을 확장할 예정이다.
글로벌에픽 증권팀 박진현 기자 epic@globalepic.co.kr