초전도 - 저항이 전혀 없는 길

1. 초전도성이란 무엇인가? 텔레비전이나 전자 레인지, 에어컨 등을 켤 때 이들이 작동하는 것은 전기 현상 때문이다. 전기, 즉 전류는 전자들의 흐름이다. 전자는 보통 원자 속에 존재하지만, 도체라고 부르는 금속 물질 속에서는 자유롭게 돌아다니기도 한다. 대부분의 금속은 전기가 잘 통하는 도체이다. 구리, 알루미늄, 은, 금 등은 아주 훌륭한 도체이다 상온에서 액체 상태로 존재하는 수은은 액체 상태에서나 고체 상태에서나 모두 훌륭한 도체이다(대부분의 금속들도 그렇지만). 그러나 아무리 훌륭한 도체라도 완전하지는 않다. 가장 훌륭한 도체라 하더라도, 그 속을 지나가는 전자들은 주위의 원자들이나 금속 속에 존재하는 불순물에 의해 끄어당겨지거나 밀려나게 된다. 이 때문에 전자들은 속도가 느려지고, 그들이 가진 에너지의 일부를 상실한다(대개 열의 형태로). 전자가 이렇게 에너지를 상실하는 것은 전기 저항이라는 현상으로 나타난다. 저항은 원자 수준에서 일어나는 일종의 마찰 현상인데, 전기 기구를 오래 사용하면 열이 발생하는 것도 바로 이 때문이다. 어떤 전기 기구들은 이러한 전기 저항을 이용하기도 한다. 전기 히터나 헤어드라이어, 전기난로 등은 원하는 열을 발생시킬 수 있는, 저항이 큰 물질을 사용한다. 가장 훌륭한 도체라도 저항은 있기 마련이다. 구리선과 알루미늄선은 전기 저항 때문에 전체 전기 에너지 중 약 20%를 잃는다. 만약 송전 과정에서 전기를 조금도 잃지 않는다면, 얼마나 많은 돈과 자원을 절약할 수 있는지 상상해 보라! 바로 그러한 물질이 초전도체이다. 초전도체는 저항이 전혀 없다. 전자들은 에너지 손실을 전혀 입지 않고 초전도체 속을 흐른다. 이렇게 저항 없이 전류가 흐르는 것을 초전도성이라고 한다. 2. 차가운 고객을 따뜻하게 아직 초전도성이 광범위하게 활용되고 있지는 않지만, 초전도성이 발견된 것은 꽤 오래 전인 1911년이다. 그 해…
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