국내 연구진, '옴의 법칙' 위배되는 '바일 금속' 발견…"교과서 바꿀만한 사건"

국내 연구진, '옴의 법칙' 위배되는 '바일 금속' 발견…"교과서 바꿀만한 사건"


국내 연구진이 '옴의 법칙'이 적용되지 않는 물질을 발견해 이목이 집중되고 있습니다.

한 매체의 22일 보도에 따르면 김지훈 포스텍 물리학과 교수팀은 김헌정 대구대 교수와 공동으로 '바일 금속(BiSb)' 표면에서 나타나는 독특한 전자의 움직임은 옴의 법칙으로는 설명할 수 없는 현상임을 규명해 발표했습니다.

김지훈 교수는 "190년간 깨지지 않은 법칙에 이의를 제기할 물질이 나타난 것이다. 교과서의 내용을 바꿀 만한 놀라운 발견"이라고 말했습니다.

옴의법칙은 전압과 전류의 관계에 대한 것으로 전류의 세기는 전압에 비례하고 저항에 반비례한다는 법칙입니다.

전류의 세기는 전압에 비례합니다. 또한 같은 전압이 걸리더라도 회로에 연결된 도선의 종류나 모양 등에 따라 전류의 세기가 달라지는데 이는 물질의 종류와 모양에 따라 전류의 흐름을 방해하는 정도가 다르기 때문입니다.

전류의 흐름을 방해하는 정도를 저항이라고 하고, 전압이 일정한 경우 저항이 클수록 전류의 세기는 약해집니다.

이번 연구는 바일 금속에 전압을 걸어주더라도 내부에 전자가 이동하는 통로가 형성돼 통로 내부에서 저항을 받지 않고 전류가 흐른다는 것을 밝혀냈습니다.

전류와 저항이 반비례한다는 옴의 법칙에 위배되는 현상인 것입니다.

바일 금속의 표면에도 불순물이 있지만 전압을 걸어주면 내부에 생긴 통로로 전자가 불순물에 부딪히지 않고 이동하기 때문에 가능한 현상입니다.

김 교수는 "바일 금속처럼 옴의 법칙에 위배되는 더 다양한 물질이 있을 수 있다"고 말했습니다.

바일 금속의 특성은 향후 에너지 손실이 거의 없는 반도체 기기를 개발하는 데 사용할 수 있습니다.

향후 연구를 거듭하면 모든 전자가 통로를 통해 움직여 저항을 전혀 받지 않고 전류가 흐르는 소자를 만들 수 있습니다.

바일 금속의 최초 발견자도 김기석 포스텍 교수와 김헌정 교수 등 국내 연구진입니다.

[MBN 뉴스센터 / mbnreporter01@mbn.co.kr]