현성티엔씨(Hyunsung TNC)는 금속 및 금속성 물질이 초전도 상태로 전이할 수 있는지를 실험 이전 단계에서 사전에 판별할 수 있는 새로운 이론적 기준을 제시한 연구 논문을 arXiv에 공개했습니다.
논문명: A Modulated Electron Lattice (MEL) Criterion for Metallic Superconductivity
arXiv ID: 2601.14500v1
공개일: 2026년 1월 22일
본 연구에는 University of California, Berkeley 연구진이 공동저자로 참여했습니다.
초전도 연구의 근본적 질문에 대한 새로운 해답
초전도체는 전기 저항이 0이 되는 특성으로 인해 전력, 양자 기술, 의료 영상, 정밀 자기장 제어 등 차세대 산업 전반의 핵심 기술로 주목받아 왔습니다. 그러나 지금까지 초전도체 연구는 특정 물질이 초전도성을 갖는지 여부를 실험을 통해서만 사후적으로 확인할 수 있는 구조에 머물러 있었습니다.
“왜 어떤 금속은 초전도체가 되고, 왜 어떤 금속은 끝내 초전도체가 되지 않는가” 이 질문에 대해 명확한 판별 기준은 제시되지 못했습니다. 이번 연구는 이 공백을 정면으로 다룹니다.
MEL Criterion: 초전도 가능성을 가르는 하나의 조건
현성티엔씨 연구진은 금속의 전자 구조와 격자 응답을 운동량 공간(q-space)에서 결합적으로 분석하여, 초전도성 발현 가능성을 가르는 정량적 판별 기준을 제안했습니다.
논문의 핵심은 Modulated Electron Lattice(MEL) 모델입니다.
연구진은 금속의 전자-격자 응답을 나타내는 강성 함수 α(q)에 대해,
min₍q₎ α(q) < 0
이라는 조건이 충족될 때만 전자 격자의 변조가 안정화되고, 초전도 상태가 형성될 수 있음을 보였습니다.
이 기준은 초전도 금속과 비초전도 금속을 하나의 수식적 조건으로 동시에 분류할 수 있음을 의미합니다.
초전도 금속과 비초전도 금속을 하나의 기준으로 설명하다
연구 결과에 따르면, 초전도성을 보이는 금속과 그렇지 않은 금속은 α(q)의 운동량 의존적 분포 구조에서 뚜렷한 차이를 보입니다.
특히 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au)과 같이 극저온에서도 초전도성을 보이지 않는 금속에 대해, 기존 이론에서 정성적으로만 논의되던 문제를 통일된 판별 기준으로 설명할 수 있음을 제시합니다.
이는 초전도 연구에서 오랫동안 남아 있던 “왜 안 되는가”라는 질문에 대해구조적인 답을 제시했다는 점에서 의미를 가집니다.
실험과 계산에 동시에 적용 가능한 판별 프레임
MEL Criterion은 특정 실험 데이터에만 의존하지 않습니다.
실험 데이터
전자구조 계산
격자 진동(phonon) 계산
결과에 동일한 물리 기준으로 적용 가능하도록 설계되었습니다.
이를 통해 다수의 후보 물질을 하나의 기준 아래에서 선별하거나 제외할 수 있으며, 초전도체 연구뿐 아니라 금속 물성 설계, 전자 재료 개발, 양자 소재 탐색 등 다양한 분야로 확장 가능성을 가집니다.
기존 BCS 이론을 포함하는 확장된 이론 구조
이번 연구는 기존 BCS 이론을 부정하거나 대체하지 않습니다.알루미늄, 주석, 인듐, 납과 같은 전통적인 BCS 초전도 금속은 MEL 모델의 특수한 경우(q = 0)로 자연스럽게 포함됩니다.
이는 초전도 현상을 서로 다른 이론의 경쟁으로 보지 않고, 하나의 확장된 이론적 프레임 안에서 통합적으로 재정의하려는 시도입니다.
공개 검증을 전제로 한 이론 제안
본 논문은 국제 학계의 공개 검증을 전제로 arXiv에 공개되었습니다.
또한University of California, Berkeley,University of Illinois Urbana-Champaign연구진과의 협력을 통해 MEL 모델을 검증해줄 STS(주사 터널링 분광) 기반의 실험 검증이 병행되고 있습니다.
이는 본 연구가 이론 제시에 그치지 않고, 실제 물질에서의 재현성과 검증 가능성을 중요한 전제로 삼고 있음을 보여줍니다.
초전도 연구의 패러다임 전환
이번 연구는 초전도 연구가
발견 중심의 반복 실험에서
사전 판별과 설계 중심의 과학
으로 이동할 수 있는 가능성을 제시합니다.
현성티엔씨는 MEL 이론과 이를 기반으로 한 설계·검증 프레임을 통해,초전도 물질 연구의 방향성과 기준을 재정해 나가고 있습니다.
자세한 내용이나 문의 사항은 현성티엔씨의 IR 팀에 문의 바랍니다.
