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경북대 물리교육과 김수란 교수팀과 미국 하버드대 연구팀이 공동연구로 머신러닝과 제일원리계산을 이용해 구리 초전도체의 임계온도 예측 식을 개발하고, 새로운 구리 초전도체를 제안했다. 연구 결과는 물리화학 분야 권위있는 국제학술지인 ‘저널 오브 피지컬 케미스트리 레터스(The Journal of physical Chemistry Letters)’ 7월 8일자 표지논문으로 게재됐다. 제 1저자는 물리교육과 학부생인 이동건 학생이다.

구리 초전도체는 상압에서 가장 높은 초전도 임계온도(저항이 ‘0’이 되는 온도)를 가지는 물질로, 초전도성의 명확한 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았다.
김수란 교수팀은 기존 메커니즘 없이 데이터기반 머신러닝 기술을 이용해 구리 초전도체 대한 식을 개발했다. 이와 함께 개발된 모델로 Ga을 이용한 새로운 구리 초전도체를 제안했다. 제안된 초전도체는 현재 가장 높은 임계온도를 가지는 구리 초전도체와 비슷한 수준의 임계온도가 예측됐다.

김수란 교수는 “이번 연구는 머신러닝과 제일원리계산을 이용하여 기존에 없었던 임계온도에 대한 식을 높은 예측도로 개발하였다는 것에 의의가 크다. 또한 구리 초전도체의 메커니즘을 정량적으로 이해하는데 도움이 되고, 새로운 초전도체의 실험적 발견을 가이드할 수 있으리라 생각된다. 현재 또 다른 초전도체에 대해 머신러닝으로 후속연구로 진행 중이다.”고 밝혔다.

<왼쪽부터 김수란 교수, 이동건 학생, 논문표지 순>