첨단의 세가지 용어 모노폴, 초고체, 다강체가 사로잡다

과학동아 2011.1
과학동아 편집부 엮음 / 동아사이언스(잡지) / 2010년 12월

서점에 들렀다가 우연히 과학동아와 눈길을 마주하게되었다. 그 순간, 깜짝놀라지 않을 수 없었다. 모노폴, 초고체, 다강체...이는 순식간에 나의 시선을 사로잡아버렸다. 상당한 연구의 성과가 없이는 이야기도 꺼낼 수 없는 용어들이기 때문이었다.  

1) Monopole : 모노폴을 상상하고 있는 과학자들...이는 어쩌면 탈우주관일 수도 있는 충격적인 사고가 아닐 수 없는 개념아니던가...한 개의 극(mono-pole)만을 가진 자석, 모노폴이라니...지구는 남극과 북극으로 이루어져있고 또 모든 자석은 아무리 잘라내도 S극과 N으로 새롭게 나뉘어진다는 기존의 상식을 초월하는 마치 구라처럼 들리는 개념인 것이다.  

과학자들의 근거는 다음과 같다. 빅뱅이론에 의하면 대폭발의 순간에 어마어마한 량의 모노폴이 생성됬어야 한다는 것이다. 왜냐면 물리학의 대칭성이론에 따르면 폭발하는 바로 그 순간 양극이 서로 나뉠수 밖에없는데 그렇다면 그 최초의 순간에는 모노폴이 발생했어야 한다는 것이다. 이것이 대칭이니까 말이다... 물론 현재 모노폴을 발견해내지는 못했다. 과학동아는 이러한 이론을 언급하겠다는 것이 아닌가...그 내용이 긍금하여 얼른 구매를 했다. 오랫만에 과학동아를.... 

2) 초고체 : 이 역시 대단히 흥미로운 용어가 아닐 수 없다. 초고체란 기체, 액체,고체를 뛰어넘는 것으로 영어로는 supersolid라고 불린다. (주의사항: 엄청나게 단단한 물질이라서 초강도를 가지는 그런 물질을 말하는 것이 아니다) 도대체 이 무슨 말인가... 이를 증명해낸 팀이 한국의 카이스트란다. 이거 대박아닌가... 이를 증명하기 위해서 '엄청나게 빠른 속도로 고체 헬륨을 회전시켜 초고체 상태가 파괴되는 현상을 직접 관측함으로써 초고체가 실제로 존재한다'는 사실을 증명했다고 한다. 언젠가는 있다고 하더니...또 나중에는 없다고 그러더니만...이제는 진짜로 있다고 지금 그러는 것이 아닌가...이거 정말 헷갈려서....하지만 결국에는 입증을 했다는 그런 말이 아닌가...순수과학의 이해를 드넓히는 초고체의 입증...과연 내용이 너무 궁금하다. 

 3) 다강체 :  현존하는 물질의 강도보다 1,000 배 더강한 다강체는 '강자성 강유전체' 라고한다. 흔히 꿈의소자라고 불리는 것이 바로 다강체이다.  말만들어도 끔찍스런 용어가 아닐 수 없다. 한마디로 강유전성과 강자성이 한 물질에 동시에 나타나는 물질을 만들어 낼 수 있다는 뭐 그런 충격적인 발표를 하겠다는 것이 아닌가? 말만 들어도 어마어마한 이야기이다. 이토록 강력한 전자기적성질을 띈 물질이 존재할 수 있다니...이런 물질을 발견해 낸다면 응용의 한 분야로는 다강체 정찰기를 띄워 미세한 자기장을 탐색해서는 제 아무리 꽁꽁숨겨둔 무기라도 100% 잡아낼 수 있을 것이다. 이건 좀 부정적인 활용 같지만... 

 과학의 발견은 그 끝이 어디일까...이 다강체도 한국의 서울대 출신이 네이처지에 발표를 했다고 해서 더욱 충격적으로 반가운 일이다. 서울대 출신의 이준혁씨는 "강유전성이나 강자성이 없는 결정에 응력을 가했을 때 다강체로 변하는 것을 실험적으로 증명한 연구논문을 실었다."고 한다.  

이 다강체의 활용은 예를 들어 "강자성 강유전체는 메모리로 만들 경우 자기와 전기로 동시에 읽고 쓸 수 있다"고 한다. 강자성 강유전체를 정보저장기기 분야에서 사용하게 되면 하드디스크와 D램의 특성을 공유하는 새로운 메모리가 가능하다. 집적도가 기존의 2배로 높아지고 하드디스크처럼 전원을 꺼도 기록이 남는다. 전력의 소모량을 엄청날 정도로 줄여주기도한다. 한마디로 차세대 기억저장 소자, 자기장 센서 등 오랜 시간 꿈꾸던 전자소자들을 개발하는 데 핵심 원천기술이 될 것이라고 한다.  

경쟁이 더욱 치열해가는 이즘에 반가운 소식 두가지가 모두 한국발이라는 점이 대견스럽다. 소식을 접하고 바로 구매하여 기다리는 중에 궁금한 마음에 리뷰를 먼저쓰는...