1972년 노벨 물리학상은 존 바딘에게 두 번째 노벨상이었습니다. 1956년 트랜지스터로 첫 번째를 받은 바딘은, 이번에는 BCS 이론 — 초전도의 완전한 이론 — 으로 다시 노벨상을 받았습니다.
리언 쿠퍼와 존 로버트 슈리퍼가 함께.
카메를링 오너스가 1911년 초전도 현상을 발견한 후, 전기 저항이 왜 완전히 사라지는지 설명하는 이론은 무려 46년 동안 나오지 않았습니다. 양자역학이 완성되고도, 물리학자들이 최선을 다해도 이 문제는 풀리지 않았습니다.
그리고 1957년, BCS 이론이 나왔습니다.
핵심은 쿠퍼 쌍이었습니다. 두 전자가 결합해 하나의 페어를 이룬다는 것. 이 페어들이 같은 양자 상태를 공유하는 보스-아인슈타인 응축 현상을 일으키고, 그것이 저항 없는 전류 흐름을 가능하게 한다는 것.
📜 파트 1. 46년간의 수수께끼
1911년 네덜란드의 물리학자 헤이케 카메를링 오너스는 수은을 액체 헬륨으로 냉각하다가 충격적인 현상을 목격했습니다. 온도가 약 4.2K 아래로 내려가자 수은의 전기 저항이 완전히 사라진 것입니다. 어떤 저항도 없이 전류가 흘렀습니다. 이것이 초전도의 첫 번째 발견이었습니다.
이 현상은 물리학자들을 당혹스럽게 만들었습니다. 어떤 재료도 전기 저항이 완전히 제로가 되지는 않는다고 알고 있었기 때문입니다. 그런데 수은이 그것을 보여주었습니다. 곧 납, 주석, 알루미늄 등 다른 금속들도 낮은 온도에서 초전도 상태가 된다는 것이 발견되었습니다.
물리학자들은 이 현상을 설명하려 했습니다. 하지만 당시에는 양자역학 자체가 아직 완성되지 않았습니다. 양자역학이 1920년대에 완성된 후에도 초전도 이론은 나오지 않았습니다.
초전도가 어려운 이유가 있었습니다. 이것은 수십억 개의 전자들이 집단적으로 같은 양자 상태를 가지는 현상이었습니다. 원자 하나를 설명하는 것은 양자역학으로 가능했지만, 수십조 개의 입자들이 집단적으로 만들어내는 현상을 설명하는 것은 차원이 달랐습니다. 다체 문제의 수학이 1950년대에야 충분히 발전했고, 그때서야 진정한 초전도 이론이 가능해졌습니다.
1935년 런던 형제가 현상론적 방정식을 제시했고, 1950년 긴스부르크와 란다우가 또 다른 현상론을 제시했습니다. 이것들은 초전도 현상을 어느 정도 기술할 수 있었지만, 왜 그런 현상이 일어나는지를 미시적으로 설명하지 못했습니다.
그 미시적 설명이 1957년 BCS 이론으로 나왔습니다.
세 사람의 만남
존 바딘은 1908년 미국 위스콘신 매디슨에서 태어났습니다. 수학과 전기공학을 공부하고 프린스턴에서 박사학위를 받았습니다. 벨 연구소에서 쇼클리, 브래튼과 함께 트랜지스터를 발명해 1956년 노벨 물리학상을 받은 그 바딘입니다.
트랜지스터 발명으로 이미 물리학사에 이름을 남긴 바딘은, 일리노이 대학교 어배너 샴페인 캠퍼스 교수가 되어 초전도 문제에 몰두했습니다. 그는 오래전부터 초전도에 깊은 관심을 가지고 있었습니다. 트랜지스터 발명도 중요했지만, 그에게 초전도는 훨씬 더 깊은 지적 도전이었습니다.
리언 닐 쿠퍼는 1930년 뉴욕 브롱크스에서 태어났습니다. 컬럼비아 대학교에서 공부하고 일리노이 대학교에서 바딘의 팀에 합류했습니다. 당시 박사학위를 갓 받은 젊은 과학자였습니다.
존 로버트 슈리퍼는 1931년 일리노이주 오크파크에서 태어났습니다. 일리노이 대학교에서 바딘의 지도를 받는 박사과정 학생이었습니다. 당시 겨우 20대 초반이었지만, 이 팀의 핵심 수학을 담당했습니다.
이 세 사람이 함께 물리학 역사상 가장 위대한 이론 중 하나를 만들었습니다.
📜 파트 2. 쿠퍼 쌍의 탄생 — 적이 친구가 되다
BCS 이론의 핵심 아이디어를 처음 제공한 것은 리언 쿠퍼였습니다. 1956년 그는 놀라운 사실을 발견했습니다.
전자들은 같은 음전하를 가지고 있으므로 서로를 밀어냅니다. 이것이 상식입니다. 쿠퍼도 이것을 알고 있었습니다. 하지만 금속 결정 안에서의 상황은 달랐습니다.
금속 결정에는 양이온으로 이루어진 격자가 있습니다. 전자가 이 격자 사이를 지나갈 때, 음전하인 전자가 지나가면서 주변의 양이온들을 약간 끌어당깁니다. 격자가 전자 쪽으로 약간 수축합니다. 이 수축은 즉각적이 아닙니다. 이온은 전자보다 훨씬 무겁고 느리기 때문에, 전자가 지나간 후에도 잠시 격자의 변형이 남습니다.
이 잔류 변형으로 인해 전자가 지나간 자리에 순간적으로 양전하 밀도가 증가합니다. 이것이 뒤따라오는 다른 전자를 끌어당깁니다.
결과적으로, 격자가 매개하는 간접적인 인력이 두 전자 사이에 생겨납니다. 이 인력이 두 전자를 느슨하게 묶어 쌍을 이루게 합니다. 이것이 쿠퍼 쌍입니다.
쿠퍼는 이 인력이 아무리 약하더라도, 절대 영도 근방에서는 두 전자를 묶는 쌍 상태를 만들 수 있다는 것을 수학적으로 증명했습니다. 이것은 당시로서는 직관에 반하는 결론이었습니다. 두 전자 사이에 인력이 있다는 것 자체가 놀라웠기 때문입니다.
쿠퍼 쌍의 두 전자는 반대 방향으로 운동하고 반대 스핀을 가집니다. 즉, 운동량의 합이 0이고 스핀의 합도 0입니다. 이렇게 묶인 쌍의 전체 스핀은 정수입니다. 스핀이 정수인 입자는 보손입니다.
📜 파트 3. BCS 이론의 완성 — 파동함수 하나가 모든 전자를 기술한다
쿠퍼 쌍이 보손처럼 행동한다는 것은 결정적입니다.
페르미온인 전자는 파울리 배타 원리를 따릅니다. 두 전자가 같은 양자 상태를 가질 수 없습니다. 이것이 원자의 전자 껍질 구조를 만들고, 고체의 전기적 성질을 결정합니다.
그러나 보손은 파울리 배타 원리를 따르지 않습니다. 따라서 쿠퍼 쌍들은 제한 없이 같은 양자 상태에 모일 수 있습니다. 절대 영도 근방에서 거의 모든 쿠퍼 쌍이 같은 양자 상태로 응축됩니다. 이것이 보스-아인슈타인 응축의 한 형태입니다.
초전도 상태는 모든 쿠퍼 쌍이 하나의 거대 파동함수로 기술되는 상태입니다. 수십조 개의 쿠퍼 쌍이 마치 하나의 입자처럼 단일 양자 상태에 있습니다.
이 거대 파동함수가 전류를 운반합니다. 거대 파동함수가 운동하면 전류가 흐릅니다. 개별 전자 하나하나가 움직이는 것이 아니라, 모든 쌍이 하나의 양자 상태로서 집단적으로 움직이는 것입니다.
저항은 전자가 불순물이나 격자의 진동에 의해 산란될 때 생깁니다. 그런데 초전도 상태의 거대 파동함수는 작은 장애물에 의해 산란되지 않습니다. 개별 쌍이 흩어지려면 전체 응축 상태가 흩어져야 하는데, 이것은 훨씬 많은 에너지를 필요로 합니다. 초전도 에너지 갭이 이 에너지 장벽입니다. 온도가 낮아서 이 갭을 넘을 에너지가 없으면, 쌍들은 산란되지 않고 저항 없이 흐릅니다.
이것이 BCS 이론의 핵심입니다. 바딘, 쿠퍼, 슈리퍼가 1957년 발표한 논문은 이 과정을 완전한 수학으로 기술했습니다. 임계 온도, 에너지 갭, 비열의 이상 등 초전도의 다양한 성질들을 BCS 이론이 정량적으로 예측했고, 실험과 놀랍도록 잘 일치했습니다.
📜 파트 4. 노벨상을 두 번 받은 존 바딘
노벨 물리학상 역사에서 같은 분야로 두 번 노벨상을 받은 사람은 존 바딘 단 한 명뿐입니다.
마리 퀴리는 물리학상과 화학상을 받았지만, 두 번 모두 같은 분야는 아닙니다. 라이너스 폴링도 화학상과 평화상을 받았습니다. 하지만 바딘은 물리학이라는 동일 분야에서 두 번 모두 노벨상을 받았습니다.
첫 번째는 1956년, 트랜지스터 발명으로 쇼클리, 브래튼과 함께. 두 번째는 1972년, BCS 초전도 이론으로 쿠퍼, 슈리퍼와 함께.
바딘은 이 두 업적 모두 물리학의 가장 근본적인 문제들을 다뤘습니다. 트랜지스터는 반도체의 양자 효과를 이용한 것이고, BCS 이론은 집단 양자 현상을 설명한 것입니다. 두 업적 모두 양자역학이 거시 세계에서 어떻게 나타나는지를 탐구한 것이었습니다.
흥미로운 일화가 있습니다. 첫 번째 노벨상 수상 후 스웨덴 국왕이 바딘에게 아내와 자녀들을 데리고 오라고 권유했는데, 바딘이 아들들을 데려오지 않았습니다. 1972년 두 번째 수상 때 바딘은 아들들을 데리고 스톡홀름을 찾았다고 합니다.
바딘은 1991년 82세로 세상을 떠났습니다. 그는 생애 말년에도 학문적으로 활발히 활동했습니다.
리언 쿠퍼는 이후 신경과학으로 관심을 확장해, 기억의 메커니즘을 물리학적으로 연구하는 작업을 이어갔습니다. 초전도에서 시냅스로 이어지는 지적 여정이었습니다.
존 슈리퍼는 플로리다 주립 대학교에서 오랫동안 교수로 재직했습니다. 2019년 88세로 세상을 떠났습니다.
📜 파트 5. BCS 이론의 유산 — MRI에서 양자 컴퓨터까지
BCS 이론이 발표된 이후, 초전도체의 응용은 놀라운 방향으로 발전했습니다.
가장 널리 알려진 응용은 MRI 자석입니다. 병원의 자기공명영상 장치는 강한 자기장이 필요합니다. 이 자기장을 만들기 위해 초전도 전자석이 사용됩니다. 초전도 코일에 전류를 한번 흘리면, 저항이 없기 때문에 전류가 영구히 흐릅니다. 외부에서 전력을 공급하지 않아도 됩니다. 이것이 MRI 자석이 강한 자기장을 효율적으로 만들 수 있는 이유입니다. 전 세계 병원에서 수백만 명의 환자가 BCS 초전도체로 만들어진 자석으로 진단받고 있습니다.
입자 가속기에도 초전도 전자석이 필수적입니다. CERN의 대형 강입자 충돌기 LHC는 수천 개의 초전도 전자석으로 구성되어 있습니다. 양성자 빔을 빛의 속도에 가깝게 가속하고 정밀하게 유도하는 데 초전도 자석이 사용됩니다. 2012년 힉스 보손을 발견한 실험이 이 초전도 자석들 위에서 이루어졌습니다.
자기부상 열차도 초전도 기술을 사용합니다. 일본의 SCMaglev는 초전도 자석을 이용해 열차를 공중에 떠올리고 시속 600킬로미터 이상으로 달립니다. 중국, 한국 등에서도 자기부상 기술 개발이 활발합니다.
현대 기술의 첨단에서는 양자 컴퓨터가 있습니다. IBM, 구글, 인텔 등이 개발하는 초전도 양자 컴퓨터는 조지프슨 접합을 기반으로 합니다. 조지프슨 접합 자체가 BCS 초전도 이론의 응용입니다. 쿠퍼 쌍이 절연층을 터널링하는 현상을 이용해 큐비트를 만들고, 양자 계산을 수행합니다. 현재 인류가 개발 중인 가장 강력한 컴퓨팅 기술이 1957년의 BCS 이론 위에 서 있습니다.
BCS 이론은 초전도뿐만 아니라 다른 분야에도 영향을 주었습니다. 핵물리학에서 원자핵 안의 핵자들 사이에도 비슷한 쌍 형성 현상이 있어서, BCS 이론의 수학이 적용됩니다. 중성자별의 내부가 초유체 상태라는 이론도 BCS 이론에 기반합니다. 중성자별이 가끔 갑자기 자전 속도가 변하는 글리치 현상이 내부의 초유체와 관련이 있다고 생각됩니다.
고온 초전도는 BCS 이론의 새로운 도전입니다. 1986년 발견된 세라믹 고온 초전도체들은 BCS 이론으로 설명되지 않습니다. 이 재료들이 어떻게 초전도가 되는지는 아직 완전히 이해되지 않은 물리학의 중요한 미해결 문제입니다. 언젠가 고온 초전도의 메커니즘이 완전히 해명되면, 그것은 BCS 이론에 필적하는 또 다른 위대한 이론이 될 것입니다.
바딘, 쿠퍼, 슈리퍼가 1957년 논문 한 편으로 설명한 현상. 그것이 오늘날 의료, 입자물리학, 교통, 컴퓨팅 기술의 핵심이 되었습니다. 전자들이 쌍을 이루어 저항 없이 흐른다는 단순해 보이는 사실이 세상을 바꾸고 있습니다.
📜 파트 8. BCS 이론이 남긴 것 — 물리학을 보는 방식의 전환
BCS 이론은 단순히 초전도를 설명한 이론이 아닙니다. 그것은 물리학을 바라보는 방식을 바꾼 이론이었습니다.
BCS 이론 이전에는 많은 물리학자들이 개별 입자의 운동에 집중했습니다. 전자 하나의 움직임, 원자 하나의 에너지 준위. 양자역학의 초기 성공이 이러한 개별 입자 접근에서 나왔기 때문입니다.
BCS 이론은 수십조 개의 전자가 집단적으로 하나의 거대 파동함수를 이루는 현상을 기술했습니다. 개별 전자를 추적하는 것이 아니라, 집단 전체의 양자 상태를 기술하는 것이었습니다. 이것이 응집물질 물리학에서 집단 현상을 다루는 방법론의 전범이 되었습니다.
BCS 이론의 수학적 구조는 다른 분야에도 영향을 주었습니다. 핵물리학에서 핵자들 사이의 쌍 형성을 BCS 방식으로 기술합니다. 천문학에서 중성자별 내부의 초유체 상태를 설명하는 데 BCS 이론의 개념이 쓰입니다. 심지어 입자물리학에서 힉스 메커니즘의 수학적 구조가 BCS 이론과 유사하다는 것이 알려져 있습니다. 빈 공간의 힉스 응축이 쿠퍼 쌍의 응축과 수학적으로 비슷한 구조를 가집니다.
바딘의 두 번째 노벨상은 물리학사에서 독보적인 사건입니다. 같은 사람이 같은 분야에서 두 번 노벨상을 받는다는 것. 이것은 단순한 기록이 아닙니다. 그것은 바딘이라는 물리학자가 한 분야에서 근본적인 발견을 두 번 이루었다는 것을 의미합니다. 트랜지스터가 전자공학을 혁명적으로 바꾸었다면, BCS 이론은 초전도 기술의 이론적 토대를 완성했습니다. 두 업적 모두 현대 기술 문명에 없어서는 안 될 기초입니다.
쿠퍼 쌍이라는 개념. 적이었던 두 전자가 격자를 통해 친구가 되는 것. 그 친구 관계가 수십조 개의 규모로 집단적으로 일어나면 저항이 사라진다는 것. 자연의 이 정교한 협력이 인류에게 MRI를 주고, 힉스 보손을 찾는 가속기를 주고, 양자 컴퓨터를 향한 길을 열어주었습니다.
📜 파트 9. 초전도 기술의 현실과 꿈 — 지금 어디까지 왔는가
초전도 기술은 이미 우리 주변에 실현되어 있습니다. 그리고 미래에는 더 넓은 분야에서 활용될 것입니다.
병원의 MRI 장치는 전 세계에 수만 대가 설치되어 있습니다. 이 MRI 자석 안에서 초전도 전선이 액체 헬륨에 잠겨 4K 온도를 유지하며 수만 암페어의 전류를 손실 없이 흘립니다. 한번 전류를 넣으면 코일이 완전히 냉각되어 있는 한 영구적으로 흐릅니다. 이것이 강한 자기장을 효율적으로 만드는 방법입니다.
CERN의 LHC 가속기에는 1200개 이상의 초전도 쌍극자 자석이 설치되어 있습니다. 각 자석은 약 8.33테슬라의 자기장을 만들어 양성자 빔을 원형 경로로 유도합니다. 이 자기장은 초전도 전선에 수천 암페어의 전류를 흘려서 만듭니다. 2012년 힉스 보손이 발견된 장소입니다.
일본의 SCMaglev 자기부상 열차는 초전도 자석으로 차량을 공중에 띄워 2015년 시속 603km의 세계 기록을 세웠습니다. 도쿄와 오사카 사이를 67분에 연결하는 마그레브 노선이 건설 중입니다.
초전도 케이블은 도시 전력망의 효율을 높입니다. 기존 구리 케이블보다 훨씬 많은 전력을 같은 부피로 전송합니다. 한국, 미국, 독일에서 고온 초전도 케이블의 실증 사업이 이루어졌습니다.
가장 미래적인 응용은 핵융합 발전입니다. 태양에서 일어나는 것과 같은 핵융합 반응을 지구에서 재현하면 사실상 무한한 에너지를 얻을 수 있습니다. 핵융합 플라스마를 가두는 데 강력한 초전도 자석이 필요합니다. 국제 핵융합 실험로 ITER와 민간 핵융합 기업들이 고온 초전도 자석을 핵심 기술로 개발하고 있습니다.
바딘, 쿠퍼, 슈리퍼가 1957년 해독한 자연의 비밀이 오늘날 이 모든 기술의 이론적 기반입니다.
그리고 초전도 기술의 꿈은 아직 끝나지 않았습니다. 상온 상압에서 작동하는 초전도체가 발견된다면 에너지 문명이 통째로 바뀝니다. 발전소에서 가정까지 전선 손실 없이 전기가 흐르고, 자기부상 열차가 도시 사이를 가르며, 양자 컴퓨터가 실온에서 작동할 것입니다. 그 꿈이 아직 실현되지 않았다는 것은 아직 더 많은 이야기가 남아 있다는 뜻입니다. 1957년 논문이 그 긴 여정의 출발점이었습니다.
📜 파트 10. BCS의 노벨상 이야기 — 1972년의 스톡홀름
1972년 12월, 스웨덴 스톡홀름 시청에서 노벨상 시상식이 열렸습니다.
존 바딘은 두 번째 노벨 물리학상을 받았습니다. 이것은 전무후무한 기록이었습니다. 같은 분야에서 두 번 노벨상을 받은 사람은 바딘이 유일합니다. 노벨위원회는 수상 발표를 하면서 물리학자 한 사람이 두 번 수상하는 이례적인 사건이라는 점을 특별히 언급했습니다.
리언 쿠퍼는 그 후 물리학의 경계를 넘어 신경과학에 도전했습니다. 기억이 어떻게 형성되는지, 학습이 뇌에서 어떤 물리적 과정으로 일어나는지를 연구했습니다. 초전도체에서 수십조 개의 전자가 집단적으로 같은 상태를 이루듯이, 뇌에서 수십억 개의 뉴런이 집단적으로 기억을 만든다는 아이디어를 탐구했습니다.
로버트 슈리퍼는 플로리다 주립 대학교에서 후학을 양성했습니다. 그는 BCS 이론 이후에도 강상관 전자계 물리학, 고온 초전도 이론에 중요한 기여를 했습니다.
1972년 노벨상은 세 사람이 물리학사에 공동으로 이름을 새긴 순간이었습니다. 바딘이 이끄는 팀에서 쿠퍼가 핵심 아이디어를 제공하고, 슈리퍼가 수학을 완성한 협력. 위대한 과학적 발견이 혼자가 아닌 팀으로 이루어진다는 것을 보여준 사례였습니다.
BCS. 바딘, 쿠퍼, 슈리퍼 세 사람의 이름 첫 글자. 이 세 글자가 물리학 교과서에서 초전도 이론을 뜻하는 약어로 영구히 남았습니다.
📜 파트 6. 초전도의 미래 — 상온 초전도를 향해
초전도가 실용화되는 데 가장 큰 장벽은 냉각 비용입니다. 기존 금속 초전도체는 액체 헬륨이 필요하고, 고온 초전도체도 액체 질소 이하가 필요합니다. 이 냉각 비용이 초전도 응용을 제한합니다.
상온에서 작동하는 초전도체, 즉 상온 초전도는 물리학의 성배입니다. 실현된다면 에너지 혁명이 일어납니다. 발전소에서 도시까지 전기를 손실 없이 전송할 수 있습니다. 현재 전력 전송 과정에서 약 5~10%의 전력이 열로 손실됩니다. 전 세계 전력 손실을 없애면 대규모 발전소 몇 개를 절약할 수 있습니다.
초전도 전력 케이블은 이미 부분적으로 현실화되고 있습니다. 한국, 미국, 독일 등에서 고온 초전도 케이블의 시범 사업이 진행되었습니다. 기존 케이블보다 훨씬 적은 부피로 더 많은 전력을 전송할 수 있습니다.
핵융합 발전소 개발에서도 초전도가 핵심입니다. 국제 핵융합 실험로 ITER는 엄청난 자기장을 만들기 위해 초전도 자석을 사용합니다. 민간 핵융합 회사 커먼웰스 퓨전이 개발한 고온 초전도 자석이 기록적인 자기장을 달성해 핵융합 실현 가능성을 높이고 있습니다.
수십 년간 경험적으로 개선해온 초전도 재료를 이제는 인공지능과 결합한 계산 물질 설계로 탐색하고 있습니다. 수백만 가지 가능한 화합물 중에서 초전도 가능성이 높은 것을 선별하는 데 머신러닝이 사용됩니다.
BCS 이론은 1957년에 만들어졌지만, 그것이 가리키는 미래는 아직 완전히 펼쳐지지 않았습니다. 초전도는 여전히 물리학과 공학의 최전선에 있습니다.
📜 파트 7. 바딘의 유산 — 가장 위대한 실험 물리학자
물리학사에서 존 바딘의 위치는 독보적입니다. 트랜지스터와 BCS 이론이라는 두 가지 근본적인 업적. 두 번의 노벨상.
트랜지스터는 전자 혁명을 일으켰습니다. 진공관 대신 트랜지스터가 전자 회로의 기본 소자가 되면서 컴퓨터가 소형화되고 저렴해졌습니다. 스마트폰 하나에 수십억 개의 트랜지스터가 들어갑니다.
BCS 이론은 초전도 기술을 이론적으로 뒷받침했습니다. MRI 자석, 입자 가속기, 양자 컴퓨터 큐비트 — 이 모두가 BCS 이론이 설명한 현상을 이용합니다.
바딘은 두 번의 노벨상이라는 형식적 영광보다도, 인류의 기술 문명에 가장 직접적이고 광범위한 영향을 준 물리학자 중 한 명으로 기억될 것입니다.
쿠퍼 쌍이라는 개념. 두 전자가 서로 밀면서도 격자를 통해 간접적으로 끌어당기고, 그 결합이 수십조 개의 쌍이 하나의 파동함수로 응축하는 상태를 만들고, 그것이 저항 없이 흐른다는 것. 자연의 이 놀라운 정교함을 1957년 바딘, 쿠퍼, 슈리퍼가 해독했습니다.
📜 파트 8. 초전도 기술의 미래
초전도는 에너지 분야에서 혁명을 가져올 잠재력을 가집니다. 전력 전송 과정에서 발생하는 저항 손실이 없어지면 에너지 효율이 극적으로 향상됩니다. 전 세계 전력 전송 손실은 연간 수조 원에 달하는데, 초전도 케이블이 이것을 제거할 수 있습니다.
핵융합 발전소에서 강한 자기장을 만들기 위해 초전도 자석이 필수입니다. 국제 핵융합 실험로 ITER에는 수백 개의 초전도 코일이 사용됩니다. 나이오브-틱타늄 합금 초전도체가 이 역할을 합니다. 민간 핵융합 기업들은 고온 초전도 자석을 이용해 더 작고 경제적인 핵융합 반응로를 만들려 합니다.
전기 모터와 발전기에도 초전도 기술이 적용됩니다. 같은 출력에 크기와 무게를 크게 줄일 수 있습니다. 선박용 전기 모터, 풍력 발전기, 항공기 전기 추진 시스템에 초전도 모터를 적용하는 연구가 활발합니다.
자기부상 교통수단은 초전도의 가장 극적인 응용입니다. 일본의 SCMaglev는 초전도 자석으로 열차를 공중에 떠올려 시속 600km 이상으로 달립니다. 마찰이 없으니 속도 한계가 없습니다. 서울에서 부산까지 20분이면 도달하는 미래가 초전도 기술로 가능해집니다.
BCS 이론이 발표된 1957년으로부터 70년 가까이 지난 지금, 바딘, 쿠퍼, 슈리퍼의 이론은 여전히 살아있는 현재 진행형입니다.
