세계 최초로 천연 나노 분쇄 기술을 보유한 에이펙셀(주)의 나노융합연구소 강대일 소장은 자석의 네 면에서 가우스를 조절할 수 있는 '쿨롱의 법칙'을 초월한 차세대 신소재 'apexel-01' 나노 자석을 여러 가지 가우스 검증 실험을 공개했습니다. 이번에 발표된 'apexel-01'은 상온에서 쿠퍼쌍을 형성하는 능력과 쿨롱의 법칙을 초월하는 혁신적인 기술을 바탕으로 상온 초전도체 실현 가능성을 극대화하는 새로운 돌파구를 제공합니다.

에이펙셀(주)는 자석 네 면에서 가우스를 조절할 수 있는 'apexel-01' 나노 자석을 천연 나노 분쇄기에 적용해 상용화했습니다. 천연 나노 분쇄 기술은 기존의 합성 화학적 나노 제조 방법과 달리, 천연 소재에서 순수 나노 입자를 분쇄하는 세계 최초의 친환경 나노 분쇄 기술입니다. 이 기술은 0.5~1000 나노미터 크기의 입자를 계면활성제 없이 원하는 크기로 생성할 수 있으며, 고순도 재료를 통해 불순물 없이 뛰어난 성능을 유지합니다. 이러한 기술력은 'apexel-01'의 혁신적인 성능을 가능하게 하는 중요한 요소입니다.

쿨롱의 법칙(Coulomb's Law) 이론을 깨는 나노 자석, 'apexel-01'

특히 주목할 점은 'apexel-01'이 쿨롱의 법칙을 초월하며 네 면의 가우스 조절이 가능한 나노 자석으로, 같은 전하를 가진 두 개의 북극 (N과 N)이 밀어내지 않거나, 입자들 간에 끌어당기는 독특한 물리적 특성을 가지고 있다는 점입니다. 이는 상온에서 쿠퍼쌍을 안정적으로 형성하고 유지하는 데 핵심적인 역할을 하며, 초전도 현상의 상온 구현에 필수적인 기반을 제공합니다.

'apexel-01'의 등장으로 상온 초전도체 실현 가능성은 이전보다 더욱 현실적인 목표로 다가오고 있습니다. 그동안 난제였던 1) 쿨롱의 법칙을 깨는 네 면 가우스 조절 나노 자석, 2) 상온에서 쿠퍼쌍 형성 신소재, 3) 계면활성제 없이 순수한 나노 입자, 4) 전하 발생 장치 등의 개발이 완료되었기 때문입니다. 이는 이미 개발한 핵심 기술과 신소재가 상온 초전도체 구현에 필요한 대부분의 조건을 충족하고 있어 성공 확률을 약 90% 이상으로 평가할 수 있습니다. 무엇보다 자석 네 면에서 가우스를 조절할 수 있는 'apexel-01' 나노 자석을 현재 천연 나노 분쇄기에 적용해 상용화한 것은 상온 초전도체 개발에 높은 신뢰성을 줍니다.

또한, 상온에서 쿠퍼쌍을 형성할 수 있는 신소재 개발을 완료했습니다. 초전도 현상의 중요한 특징 중 하나는 전자들이 쿠퍼쌍을 형성해 저항 없이 이동할 수 있다는 것입니다. 개발된 신소재는 상온에서도 쿠퍼쌍을 형성할 수 있어 기존 초전도체의 한계를 극복했습니다. 일반적으로 초전도체는 매우 낮은 온도에서만 쿠퍼쌍을 형성할 수 있는데, 이 기술적 난제를 해결함으로써 상온 초전도체 실현의 가장 큰 장벽을 넘었습니다. 이제 남은 과제는 신소재의 최적 배합을 찾고 반복적인 실험을 통해 이를 증명하는 것입니다. 기존의 난제들을 대부분 해결한 상태에서 남은 과정 또한 성공 가능성이 매우 높다고 할 수 있습니다.

과학이 오래도록 확고한 진리로 여겨왔던 법칙들이 이제 새로운 시대의 문턱 앞에서 흔들리고 있습니다. apexel-S01 나노자석소재를 만드는 혁신적인 나노 기술은 과학의 패러다임을 뒤집으며, 쿨롱의 법칙과 상대성 이론이 나노스케일에서 새롭게 해석될 가능성을 열어주고 있습니다. 이는 단순한 발견을 넘어, 물리학의 근본을 재구성할 신호탄입니다.

기존 과학의 핵심 원리 중 하나인 쿨롱의 법칙은 전하 간의 상호작용이 거리와 전하 크기에 따라 엄격히 정해진다고 설명합니다. 그러나 apexel-S01이 구현한 나노스케일 상호작용에서는 같은 전하끼리 끌어당기는 놀라운 현상이 관찰되었습니다. 이는 자연 법칙의 새로운 차원을 암시하며, 기존 이론이 더 이상 모든 상황에서 완전하지 않을 수 있음을 보여줍니다.

알버트 아인슈타인(Albert Einstein)의 상대성 이론도 계면활성제를 사용하지 않는 순수 나노스케일에서 새로운 시험대에 올랐습니다. 시공간의 구조와 운동 법칙이 극미세 입자에서 예상치 못한 방식으로 작용할 가능성이 발견되었으며, 이는 물리학의 경계를 넓히고 새로운 힘과 입자를 예견하는 획기적인 발견으로 이어질 수 있습니다.

이 기술은 단순히 과학 이론을 수정하는 데 그치지 않습니다. 순수 나노스케일에서 전자기적 상호작용을 정밀히 제어할 수 있는 이 기술은 미래 산업을 혁신할 열쇠로 떠오르고 있습니다.

apexel-S01이 보여주는 새로운 세계는 과학과 기술이 맞이할 무한한 가능성을 상징합니다. 기존 법칙을 넘어선 이 발견은, 우리가 알고 있던 자연의 한계를 다시 쓰고 인류를 과학의 새로운 지평으로 인도할 것입니다.

상온 초전도체가 개발되면 에너지 산업을 포함한 다양한 분야에서 혁신적인 경제적 가치를 창출할 것입니다. 우선, 에너지 손실이 없는 전력 전송이 가능해짐으로써 전력 효율을 극대화하고 기존 전력 인프라의 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 이를 통해 매년 약 2,000억 달러의 전력 손실을 절감할 수 있을 것으로 예상됩니다. 또한, 전기 모터와 발전기, 전력 저장 장치의 효율이 비약적으로 향상되어 전기 요금 절감과 에너지 사용 최적화가 가능합니다. 이는 궁극적으로 산업 전반의 생산성 향상과 운영 비용 절감으로 이어져 글로벌 경제에 약 1조 달러 이상의 긍정적 영향을 미칠 것입니다.

특히, 상온 초전도체의 응용은 양자 컴퓨터 성능을 크게 향상시켜 초고속 연산이 가능해지며, 이를 통해 금융, 암호 해독, 데이터 분석 등의 분야에서 혁신적 기술 발전을 이끌어낼 것입니다. 또한, 의료 기기의 정밀도와 효율성을 높여 MRI와 같은 진단 장비의 성능을 극대화하며 환자 치료에 필요한 비용을 절감할 수 있습니다. 전기 자동차 분야에서도 초전도체 기반의 경량화된 모터와 고효율 배터리를 통해 주행거리를 늘리고 충전 시간을 단축할 수 있어 전기차 보급 확대와 관련 산업 성장에 크게 기여할 것입니다. 이 외에도 AI 데이터 서버의 전력과 열 문제 해결, 초고속 정보통신 기술 구현, 고속 자기부상열차와 같은 교통수단 발전 등 여러 분야에서 고부가가치 제품을 생산할 수 있는 기반이 되어 새로운 시장 창출과 고용 창출에도 기여할 것으로 기대됩니다.

이 기술은 상온 초전도체용 나노 자석 소재 외에도 반도체, 전고체 배터리, 태양광, 조선, 우주항공 등 다양한 산업에 영향을 미칩니다. 반도체에서는 전기 저항을 줄이고, 전고체 배터리에서는 에너지 밀도와 안정성을 높입니다. 태양광 산업에서는 빛 흡수율을 극대화하고, 조선과 우주항공에서는 경량화와 내구성을 제공합니다. 천연 나노 분쇄 기술은 제품 성능과 효율성을 극대화하고 지속 가능한 발전을 지원하는 혁신적 솔루션입니다.

천연 나노 분쇄 기술은 이미 계면활성제 없이 순수 나노 소재를 생산해 다양한 산업에 활용되고 있습니다. 최근 치약의 혁명을 불러일으킨 나노 광 치약은 부드러운 나노 칼슘을 마모제로 사용해 에나멜층 스크래치 및 마모 없이 치태를 제거하고 치아 질병을 예방할 뿐 아니라 치아 재광화를 촉진합니다. 또한, 기존 칼슘 입자가 크고 합성 나노 칼슘제로는 근본적인 문제를 해결하지 못했던 골다공증의 경우, 천연 나노 칼슘으로 대체할 경우 높은 흡수율을 보이며, 칼슘성분을 많이 함유한 천연 굴 껍데기 원료를 사용해 높은 생체 이용률로 골다공증 예방에 큰 도움을 줍니다.