초전도체 LK99 반전에 반전, 네이처 오류, APL에 논문 제출

얼마 전 네이처에서 LK-99는 초전도체가 아니라는 발표가 있었는데 네이처에서 오류를 범했다는 주장이 나왔습니다. 그리고 미국 연구자 중에서 마이너스 효과를 보인 영상을 공개하였으며 해당 영상에서는 샘플이 유리병에 담긴 채 마이너스 효과를 보여 이목을 집중시켰습니다. 

컨텀락킹과 마이스너 효과 관측

미국 인공위성 개발자 앤드류 맥칼립은 LK-99 샘플을 공개했습니다. 앤드류는 마이스너 효과와 플럭스 피닝 현상을 모두 관측했습니다. 그러나 샘플이 너무 작아 저항을 측정하지 못했고 초전도체 판정을 보류했습니다. 이곳은 인공위성 업체 바르다 스페이스 연구실이었고 미국 연구자인 다니엘 퐁도 있었습니다. 유리관 안에 보관 중인 샘플에 큰 자석을 접근시켰고 샘플은 공중에 떠 있습니다. 이때 샘플은 자석에 완전히 붙지 않고 공중에 뜬 채로 유리관 사이의 공간이 보였습니다. 이것은 자석과 양자 고정되는 컨텀락킹 현상과 떠오르는 마이스너 효과를 동시에 보여줬습니다. 앤드류는 자석을 뒤집었는데 샘플은 똑같은 움직임을 유지했습니다. 만약 강자성체라면 자석의 극성이 바뀌면 움직임이 달라져야 했지만, 그렇지 않았습니다. 이에 대해 사람들은 앤드류의 샘플이 초전도성을 보인 것으로 분석했습니다. 다니엘 퐁은 앤드류의 연구소를 찾았고 부유석을 관찰하고 LK-99를 만들 재료와 용광로를 픽업했습니다. 다니엘 퐁은 부유석이라고 말했고 시험관 안에 든 샘플이 떠 있는 걸 분명히 본 것으로 보입니다. 다니엘 퐁은 그것은 초전도성의 표시일 수 있다며 결정적이지는 않으므로 밤새 고민해서 풀어보겠다고 했습니다.

네이처 오류 반박

보나사피엔스 대표 김인기 박사는 독일 막스 플랑크의 실험에 잘못된 부분을 지적했습니다. 김인기 박사는 막스의 논문에 빨간 줄을 그어 6H의 구리는 이석배 박사의 논문대로면 원래 구리가 있어서는 안 되는 자리인데 막스의 논문 엑스레이 회절 분석에는 포함되어 있다고 지적했습니다. 즉 샘플이 잘못되었거나 데이터가 틀렸거나 논문을 잘못 썼거나 셋 중에 하나로 분석됩니다. 김인기 박사에 의해 막스플랑크 논문의 오류가 발견되면서 네이처 프리랜서 기자의 부정적 컬럼은 신뢰성에 타격을 입게 되었습니다. 네이처의 칼럼은 막스플랑크의 논문을 근거로 LK99가 초전도체가 아니라고 했기 때문입니다. 막스의 샘플은 LK99와 제조법과 성분이 완전히 다른 물질이었습니다. LK99의 초전도성에 필수적인 납 아파타이트 원자 한 개의 산화구리 치환으로 부피의 0.38% 감소로 인한 내부 음력 증가에 의한 쿠퍼쌍 효과로 제로 저항 달성을 위해 황화구리는 필수적이고 산화구리가 되지 않은 남은 게 불순물이 되는 것입니다. 그러나 막스는 처음부터 황화구리를 완전히 제거한 샘플을 만들었고 보라색의 수정 결정체가 탄생했습니다.

마이스너 효과는 황화구리 함유율 차이

스페인 박사 프란시스코와 비아토르는 퀀텀연구소가 기체를 박막 증착시키는 단계에 비밀이 있을 것으로 분석했습니다. 2021년 특허는 합성의 마지막 단계인 화학 기상 장착을 사용하여 유리 기판 위에 LK99 박막을 얻는 방법이 추가됐습니다. 스페인 박사들은 지금까지 아무도 사용하지 않은 비밀이 여기에 있을지도 모른다고 추정했습니다. 실제로 특허에는 열을 사용하여 박막을 형성하는 모든 방법이 포함된다고 강조되어 있습니다. 이는 사실상 결정적인 초전도체 박막 생성 방법을 연막 속에 숨긴 것과 같습니다. 여러 가지 방법을 모두 나열하여 특허에 포함시키면 제조법을 감출 수 있고 기술 유출도 막을 수 있기 때문입니다. 퀀텀 연구소는 최종 단계에 비밀을 숨기는 기민함을 보인 것입니다.

 

 

한전공대 초기 검증 - 상원 초전도체 가능성 확인, LK99 특허 출원서

특허에는 박막 증착 방법으로 원자층 증착, 스퍼터링 열 증발, 전자빔 증발, 분자 빔 에피택시, 펄스 레이저 증착 등 기상박막 증착에 거의 모든 방법을 포함시켰습니다. 특허의 마지막 합성 단계의 대체 기술이 이렇게 많이 포함된 이유는 무엇일까요? 아마도 이 마지막 단계가 한국식 LK99 레시피의 비결일 것입니다. 스페인 박사 프란시스코와 비아토르는 중국 과학원이 공개한 논문의 LK99 현미경 분석 사진을 분석했습니다. 납 아파타이트와 구리로 이루어진 다상 물질이 관찰되었고 열처리 후 산화구리가 지배적인 것으로 나타났습니다. LK99의 마이스너 효과는 황화구리 함유율이 높은 샘플에서 관찰됐습니다. 납 성분이 많은 부분은 강자성과 반자성이 혼재되어 있습니다. 구리 성분이 많은 부분은 반자성을 가진 반도체의 특성이 나타났습니다. 초전도체로 해석된 부분은 산화구리 사슬의 1차원 도체 부분이었습니다.

APL에 논문 제출 후 심사 중

스페인 박사들은 퀀텀 측 논문이 APL에 등재되는 시점을 9월로 논하기도 했습니다. 퀀텀 측이 논문을 제출한 APL Materials는 미국 물리학회에서 발행하는 과학저널입니다. 퀀텀은 영국 네이처에 논문을 제출했지만 거절당했고 APL에 제출했습니다. APL에 논문을 제출하면 심사를 거쳐 통과되기까지 여러 절차를 거치게 됩니다. 첫 번째로 Associate Editor Review인데 평가 전 단계이며 여기서 바로 거부될 수도 있습니다. 두 번째로 Potential Reviewers Selected인데 심사자를 구하는 단계이며 보통 두 명 이상 구합니다. 세 번째로 Potential Reviewers Invitations Sent데 심사자 두 명에게 이메일을 보냅니다. 네 번째로 Potential Reviewer Declined to Review인데 이메일을 받은 리뷰어가 수락하거나 거절하는 단계입니다. 논문이 이 과정을 거치는 데에만 두 달 정도 걸립니다.

 

LK99 논문 저자가 대답하는 주요 질문에 대한 답변

이후 심사를 진행하면서 논문을 개선하라고 답변이 오거나 거부를 당하게 됩니다. APL에 게재된 논문의 95% 이상이 개선 단계를 거쳤습니다. 짧으면 2주에서 3주 안에 길면 한 달에서 두 달 정도 시간을 줍니다. 그리고 다시 심사하면 약 2주 안에 답변이 오며 여기까지가 논문이 통과되는 프로세스입니다. 다 계산하면 투고부터 3개월에서 4개월 정도 걸리는 것으로 알려졌습니다. 퀀텀 측에 계속 샘플을 요구하고 정보를 공개하라고 말하는 사람들이 모르는 사실이 있습니다. 심사 기간에는 LK99와 관련된 내용은 엠바고가 걸리게 되며 외부에 공개할 수 없습니다. 이 기간 동안 외부에 노출하게 되면 논문이 거부당하게 됩니다. 논문이 심사 중인 기간 동안 퀀텀에너지 연구소가 아무것도 발표를 할 수 없는 이유입니다.