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"전류와 저항은 반비례"···190년 정설 '옴의 법칙' 세계 최초로 깬 한국인

김소영 기자 2017.09.22 13:43

인사이트renownusa


[인사이트] 김소영 기자 = 국내 연구진이 '옴의 법칙'이 적용되지 않는 물질을 발견했다.


22일 동아일보에 따르면 김지훈 포스텍 물리학과 교수팀은 김헌정 대구대 교수와 공동으로 진행한 연구 결과를 지난달 14일 자 '네이처 머티리얼스'에 발표했다.


이들은 '바일 금속(BiSb)' 표면에서 나타나는 독특한 전자의 움직임은 옴의 법칙으로는 설명할 수 없는 현상임을 규명해냈다.


김지훈 교수는 이 같은 발견에 대해 "190년간 깨지지 않은 법칙에 이의를 제기할 물질이 나타난 것이다. 교과서의 내용을 바꿀 만한 놀라운 발견"이라고 말했다.


인사이트포스텍 물리학과 김지훈 교수 / 원자제어 저차원 전자계 연구단 홈페이지


옴의 법칙은 전류의 세기는 전압에 비례하고 저항에 반비례한다는 법칙으로 무려 190년 동안 정설로 여겨지던 것이어서 놀라움을 더한다.


옴의 법칙에 따르면 전류의 세기는 전압에 비례하며, 같은 전압에서도 회로에 연결된 도선에 따라 전류의 세기가 달라진다.


이는 전류의 흐름을 방해하는 정도인 '저항'이 달라지기 때문. 전압이 일정한 경우 저항이 클수록 전류의 세기는 약해진다.


하지만 이번 연구는 바일 금속에 전압을 걸더라도 금속 내부에 전자가 이동하는 '통로'가 형성돼 통로 내부에서 저항을 전혀 받지 않고 전류가 흐른다는 것을 밝혀냈다.


인사이트기사와 관련 없는 자료 사진 / gettyimagesbank


이 같은 현상은 바일 금속에 전압이 걸리면 내부에 통로가 생겨 전자가 불순물에 전혀 부딪히지 않고 이동하기 때문에 가능하다.


전류와 저항이 반비례한다는 옴의 법칙에 완전히 위배되는 이 같은 연구 결과에 김 교수는 "바일 금속처럼 옴의 법칙에 위배되는 더 다양한 물질이 있을 수 있다"고 말했다.


바일 금속은 향후 에너지 손실이 거의 없는 반도체 기기 개발에 사용하는 등 연구를 통해 다양한 신소재에 활용될 수 있다.


한편 바일 금속의 최초 발견자도 김기석 포스텍 교수와 김헌정 교수 등 국내 연구진인 것으로 알려졌다.


인사이트기사와 관련 없는 자료 사진 / gettyimagesbank


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김소영 기자 soyoung@insight.co.kr

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