고체 물질 속 전자결정 조각들을 형상화한 그림. 투명한 파란공은 결정을 이룬 전자를 나타내고, 불투명한 검은공은 결정을 이루지 않은 채 남아있는 전자를 나타낸다. 흰색선으로 연결된 투명한 파란공들은 육각형 모양으로 오직 짧은 거리의 배열만 갖는 전자결정 조각을 이루고 있다. (사진=과기정통부·김근수 교수 제공) *재판매 및 DB 금지

연세대 김근수 교수 연구팀이 발견한 액체결정 상태의 전자결정 조각(가운데)과 기존 학계에서 인식하던 전자의 두 상태 비교. (사진=과기정통부·김근수 교수 제공) *재판매 및 DB 금지

전자결정 조각의 흔적을 보여주는 실험 데이터. 방사광가속기와 각분해광전자분광으로 측정한 데이터로 세로축은 전자의 에너지를, 가로축은 전자의 운동량을 나타낸다. 원자가 규칙적으로 배열된 고체의 전자는 규칙적인 그래프를 보인다. 하지만 측정된 데이터는 0번, 2번, 4번 지점의 에너지가 서로 다르고, 운동량 간격도 일치하지 않는 등 불규칙성을 보인다. 이는 전자결정 조각과 같이 오로지 짧은 거리의 배열만 존재할 때 나타날 것으로 예상되는 특징이다. (사진=과기정통부·김근수 교수 제공) *재판매 및 DB 금지

이번 연구는 마치 액체결정(액정) 상태와 같은 전자결정 조각을 발견한 세계 최초의 연구 결과다. 관측된 불규칙성은 물질의 점성이 사라지는 초유체의 특징과도 유사하다. 고체나 기체 상태로만 비유되던 전자 배열의 새로운 모습을 발견한 것이다.

전자결정 조각은 도핑된 반도체나 절연체에 보편적으로 나타날 수 있기에 다양한 후속 연구가 기대된다. 물질의 저항이 사라지는 고온초전도 현상은 도핑된 절연체에서 발견된다. 연구팀은 이 점에 주목해 고온초전도체에서 미세한 전자결정 조각들의 흔적을 탐색하고 있다.

김근수 교수는 "지금까지 학계에서는 전자의 규칙적인 배열이 있는 경우와 없는 경우를 이분법적으로 인식해 왔다"며 "이번 연구를 통해 짧은 거리의 배열만 존재하는 제3의 전자결정 상태를 인식하게 되었다는 점에 이번 연구의 의의가 있다"고 설명했다.

한편 김근수 교수 연구팀의 이번 성과의 기반이 된 2021년 연구성과 역시 과기정통부 기초연구사업(중견연구)의 지원을 통해 이뤄진 바 있다. 해당 연구 성과 또한 네이처에 게재됐다.

이를 두고 과기정통부 관계자는 "선행 연구의 성과가 후속 연구를 통해 심화·발전돼 자연 현상의 근원에 더욱 근접한 연구가 가능했다"고 강조했다.

과학연구는 이렇게 하는게 정석이다.

갑자기 느닷없이 초전도체 물질을 만들었다고 사기치고, 주식으로 한탕 해먹고

그러면서 초전도체 물질이 맞다고 우기는게 아니라.