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초전도체 결정구조서 숨은 결함 발견, 40년 가설 흔들려

연구기초 연구·신소재ScienceDaily 원문 기준원문 발행 2026.10.25영어 원문을 옮김
기초 연구·신소재 분야 사진 — 이 글의 내용을 찍은 사진이 아닙니다 · 초고속 전자현미경 실험대의 레이저 광학 장치와 연구원 · 사진 U.S. Department of Energy from United States (퍼블릭 도메인)

40년간 연구된 한 초전도 물질을 첨단 3차원 이미징으로 분석한 결과, 기존에 알려지지 않았던 다양한 결정구조가 뒤섞여 있고 그 경계가 예상보다 넓다는 사실이 드러났다. 이 넓은 경계는 초전도 특성을 약화시킬 수 있는 것으로 나타났다. 이번 발견은 해당 물질에 대한 40년간의 과학적 가정을 재검토하게 하며, 일부 초전도체가 다른 것보다 더 우수한 성능을 보이는 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있다.

핵심

  1. 3차원 이미징으로 초전도 물질 내부에 숨어 있던 여러 결정구조의 조각들을 확인했다
  2. 결정구조 사이 경계가 예상보다 넓어 초전도 특성을 약화시킬 가능성이 제기됐다
  3. 40년간 이어진 해당 초전도체에 대한 과학적 가정에 도전하는 결과다
  4. 초전도체 간 성능 차이를 설명할 실마리가 될 수 있다
원문 · ScienceDaily — Scientists discover a hidden flaw that challenges 40 years of superconductor science
원문을 Claude 가 요약·정리하고 코드 검사(원문에 없는 수치·화학식, 가격, 상대 시점, 투자 권유, 과장 표현 차단)를 통과한 글입니다. 연구의 주장과 평가는 원 논문·발표처의 것입니다. 오류는 contact@qpx.kr.
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실리콘카바이드 결함의 숨은 에너지 손실 경로 규명

연구진이 다이아몬드나 실리콘카바이드 같은 소재 속 미세 결함이 빛을 받았을 때 어떻게 거동하는지 설명하는 새로운 전산 방법을 개발했다. 이 방법으로 실리콘카바이드에서 기존에 과소평가됐던 에너지 손실 메커니즘이 실제로는 매우 중요하다는 사실을 밝혀냈다. 이는 그동안 연구자들을 오랫동안 혼란스럽게 했던 현상을 설명해주며, 양자컴퓨터와 양자센서 설계 개선에 도움이 될 수 있다.

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화학연·한기대, 스프레이 공정으로 마찰전기 자가발전섬유 구현

한국화학연구원 손은호·김주현 박사팀과 한국기술교육대 배진우 교수팀이 불소계 고분자 P(VDF-TrFE)와 실리콘계 고분자 PDMS를 혼합해 스프레이 분사 한 단계 공정만으로 섬유 형성과 코팅을 동시에 구현하는 마찰전기 나노발전기(TENG)용 자가발전 섬유를 개발했다. 기존에는 고전압 장비로 섬유를 뽑은 뒤 전기 누출 방지 코팅을 별도로 입혀야 했던 복잡한 공정을 단순화했다. 성능 평가에서 290V 전압, 7.5㎂ 전류, 최대 1.23W/㎡ 전력밀도를 기록했고 3만회 접촉·분리 작동 후에도 초기 출력 성능을 유지하는 내구성을 확인했다. 연구팀은 이 소재로 12개 TENG 센서가 모인 키패드를 만들어 스마트 도어락 상자에 적용, 별도 전원이 필요 없는 에너지 하베스터·인터페이스 센서로서의 활용 가능성을 보였다. 연구 성과는 '어드밴스드 컴포지트 앤드 하이브리드 머티리얼스'에 게재됐다.

전자신문 · 2026.10.19
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초전도체 원자 계단, 보텍스 이동 방향 1000배 차이 유도

연구진은 초전도체 내부에 존재하는 원자 한 개 높이의 계단 구조가 양자 보텍스의 이동 경로를 결정짓는다는 사실을 발견했다. 이 계단을 따라 보텍스는 한 방향으로 다른 방향보다 1000배 이상 쉽게 움직이는 것으로 나타났다. 이는 초전도체 내 양자 단위 운동을 정밀하게 제어할 수 있음을 보여주는 결과로, 차세대 초고효율 초전도 전자소자 설계에 활용될 수 있다는 의미를 갖는다.

ScienceDaily · 2026.10.16
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산화니켈 촉매로 페로브스카이트 전지 수명 저하 원인 리튬 제거

한국에너지기술연구원 태양광연구단이 페로브스카이트 태양전지 정공수송층에서 수명을 떨어뜨리는 리튬 이온을 제거하는 촉매 공정을 개발했다. 산화니켈(NiOx) 분말을 제조 용액에 넣어 리튬을 촉매 표면에 붙인 뒤 필터로 걸러내는 방식으로, 기존에 쓰던 첨가제 없이도 리튬염에서 리튬을 분리할 수 있다. 이 공정으로 만든 태양전지는 85℃·상대습도 85% 환경에서 1000시간 뒤에도 초기 효율의 95%를 유지했고, 광전변환효율 25.24%로 첨가제를 쓴 기존 공정의 25.21%와 비슷한 수준을 확보했다. 연구진은 첨가제 증발과 리튬 이온 이동에 따른 결함을 줄이는 새로운 제조 공정이라는 점에 의미를 부여했다.

이투뉴스 · 2026.10.16
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에너지연, 산화니켈 촉매 공정으로 페로브스카이트 수명 개선

한국에너지기술연구원 안세진 책임연구원 연구팀이 페로브스카이트 태양전지의 수명을 떨어뜨리는 리튬 이온을 제거하는 새로운 촉매 공정을 개발했다. 기존에는 리튬염과 첨가제(tBP)를 함께 넣어 전도성을 높였으나, 첨가제가 빠져나간 빈 자리가 결함으로 작용해 수명이 줄어드는 문제가 있었다. 연구진은 산화니켈(NiOx) 촉매를 이용해 첨가제 없이 리튬염에서 리튬 이온만 분리해 걸러내는 '촉매 반응 후 필터링 추출' 공정을 개발했다. 이 공정으로 제작한 태양전지는 85℃·상대습도 85% 환경에서 1,000시간 뒤에도 초기 효율의 95%를 유지했고, 광전변환효율도 25.21%에서 0.3%포인트 개선됐다. 기술성숙도는 연구실 규모 부품·시스템 성능 평가를 마친 TRL 4단계이며, 연구 결과는 국제학술지 '어드밴스드 사이언스' 5월호 표지논문으로 실렸다.

ZDNet Korea · 2026.10.15
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에너지기술연구원, 산화니켈 촉매로 태양전지 리튬이온 걸러내

한국에너지기술연구원 태양광연구단이 페로브스카이트 태양전지의 수명을 단축시키는 리튬 이온을 제거하는 촉매 공정을 개발했다. 산화니켈 분말을 정공수송층 제조 용액에 넣어 리튬을 표면에 붙인 뒤 필터로 걸러내는 방식으로, 첨가제 없이도 무결점 정공수송층을 만들 수 있다. 85도·상대습도 85% 환경에서 1000시간이 지나도 초기 효율의 95%를 유지했고, 광전변환효율도 25.24%로 기존 첨가제 공정(25.21%)보다 높았다. 페로브스카이트는 탠덤 태양전지 상부셀로 쓰이며, 이번 공정이 고온·고습 환경에서의 수명 저하 문제를 해결하는 방법으로 제시됐다.

전자신문 · 2026.10.15
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히브리대, 셀룰로오스 나노결정으로 강화한 얼음 복합소재 공개

이스라엘 히브리 대학교 연구진이 셀룰로오스 나노결정과 CBM3a-AFPIII 단백질을 첨가해 일반 얼음보다 강도가 약 10배 높고 파손 전까지 약 70배 많은 에너지를 흡수하는 복합소재 '바이오파이크리트'를 개발해 국제학술지 콜로이드 및 서피스 B: 바이오인터페이스에 발표했다. 목재 펄프 대신 셀룰로오스 나노결정을 미세 강화제로, CBM3a-AFPIII 단백질을 접착제로 활용해 분자 수준에서 결합을 제어한 것이 특징이다. 콘크리트나 철강 대신 얼음과 식물성 셀룰로오스를 쓰는 만큼 탄소 발자국이 적고 생분해성을 갖춰 북극·남극 등 외딴 지역 건설 자재로 활용될 가능성이 제시됐다. 다만 이번 연구는 소규모 개념증명 단계로, 실제 현장 적용까지는 추가 검증이 필요하다.

ZDNet Korea · 2026.10.15
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