[경상매일신문=신동선기자] 포스텍 출신 연구팀이 ‘고온초전도체’의 미스터리를 풀 수 있는 삼차원(3D) 형태의 전자 정렬모습을 관측하는데 성공했다. 미국 스탠포드대 SLAC 국립가속기 연구소(SLAC National Accelerator Labo ratory)의 이준식 박사(물리, 지도교수 이기봉)가 이끄는 연구팀은 4세대가속기인 LCLS (Linac Coherent Light Source)에서 X선을 이용, 활발한 연구가 진행되고 있는 고온초전도체 물질 이트륨 바륨 구리 산화물(YBCO)의 전자가 정렬한 모습을 촬영했다. 기존에 이차원 평면형태(2D)으로만 알려져있던 ‘전하밀도파(charge density wave)’ 가 강한 자기장 하에서 삼차원 입체형태(3D)로도 존재함을 밝혀내는데 성공, 그 연구 결과를 세계적 과학학술지 사이언스(Science)를 통해 발표했다. 이 결과는 기존 실험들에서 보이던 데이터 불일치를 바로잡는 한편 향후 다양한 조건 하에서의 초전도체 물질 속 전자의 움직임을 전체적으로 보여줄 수 있도록 하는 결과로서 고온초전도체가 발견된 지 30여 년 동안 밝혀지지 않은 초전도 현상의 원리를 밝혀내는데 큰 기여를 할 수 있는 중요한 결과로 평가받고 있다. 교신저자로서 이 실험을 주도한 이준식 박사는 “이번 결과는 전혀 예상치 못한 결과로 우리 실험팀이 촬영한 고온초전도체의 전하밀도파의 입체적 특성은 지금까지 아무도 본 적 없다”며 “이번 연구성과는 고온초전도체의 물리적 이해에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다. 공동 1저자인 장호영 박사(물리, 지도교수 박재훈)는 “YBCO라는 물질은 아주 복잡해서 그 초전도체에 관한 어떤 결론에 이르려면 더 많은 실험이 필요하다”며 “실험을 거듭해가며 새로운 발견을 계속해나갈 것”이라고 덧붙였다. 연구팀은 앞으로도 고온초전도체에 대한 물성 연구를 진행할 계획이며 이러한 연구결과를 토대로 보다 높은 온도에서 초전도현상을 일으키는 새로운 초전도체의 설계에 기여하는 것을 목표를 둘 것이라고 밝혔다.