눈으로 보는 양자역학, 초전도

양자역학은 원자나 전자와 같은 작은 입자들의 움직임을 설명하는 학문이다. 이런 작은 것들이 만드는 세상을 눈으로 본다는 것은 불가능하다. 하지만 작은 것들이 만들어 내는 현상을 아주 쉽게 눈으로 볼 수 있는 과학이 있다. 그것은 바로 ‘초전도(Superconductivity)’다. 영구자석 위 공중에 뜨는 검정 물체, 초전도 공중부양은 양자역학이 만드는 독특한 과학현상이다. 그 안을 깊이 들여다보면 전자들이 짝을 이루어 춤을 추면서 원자 사이를 아무런 방해를 받지 않고 이동하며 어떤 때에는 불가능해 보이는 높을 장벽을 유유히 넘기도 한다. “그것이 가능한가?”라고 물리학자들이 묻는 사이에 100여 년 전에 발견된 초전도 현상은 다섯 차례나 노벨 물리학상을 수상했다.

이 책의 저자는 고온초전도체 연구가 노벨 물리학상을 수상하던 때인 1987년에 카이스트에서 학생신분으로 초전도 재료합성연구를 시작했다. 그 후 초전도 연구실에서 25년의 긴 시간을 초전도 현상을 연구하며 보냈다. “초전도”는 어느새 저자의 일상의 한 부분이 되어버렸다. 30년의 시간이 지나 그는 한국을 대표하는 세계적인 초전도 연구자이자 한국초전도학회의 회장이 되었다.

이 책은 초전도 재료 과학자인 김찬중 박사가 30년 동안 초전도 연구를 해 오면서 구상하고 실행했던 초전도 실험방법을 집대성한 책으로, 영구자석에 뜨는 초전도체, 완전 반자성 마이스너 효과, 양자화된 자기력이 초전도 완전반자성과 협력으로 만들어 내는 자력의 끈 현상, 공중에서 떠서 움직이는 초전도 자기부상 열차, 회전하는 초전도 물레방아 등“눈으로 보는 양자역학, 초전도 현상”의 30 가지 시연방법을 시연의 원리와 그 때의 초전도 상태의 설명과 함께 기술하고 있다.

이 책에 담겨 있는 내용이나 사진은 저자만이 보유하고 있는 독창적이고 독보적인 자료로, 초전도 현상을 시각적으로 이해하고 새로운 과학세상을 경험하고자 하는 청소년들에게 창의적 사고를 이끌어 주기에 부족함이 없다. 이 책은 영어로 번역되어 전세계 과학도의 과학 창의성 함양을 위한 교재로 사용될 것이다.