LK-99: 황화구리와 철이었던 '세계 최초' 초전도체

2023년 7월 22일, 이석배와 김지훈이 운영하는 서울의 작은 스타트업 퀀텀에너지연구소에서 두 편의 프리프린트가 arXiv에 올라왔다. 그들의 물질 LK-99 — 이석배, 김지훈과 그들이 고려대학교에서 이를 연구하기 시작한 1999년의 이름을 딴 구리 도핑 납 아파타이트 — 는 그들의 말에 따르면 '세계 최초로' 최대 127°C까지 상온·상압에서 초전도체였다.

그 주장은 며칠 만에 전 세계로 퍼졌다. 예측 시장은 잠시 재현 가능성에 60%의 확률을 부여했다; 시료가 '부분적으로 부양하는' 화중과학기술대학교의 영상은 중국 소셜 미디어에서 바이럴이 되었다; 팀은 두 번째 영상을 뉴욕타임스에 보냈다; 한국과 중국의 '초전도체 주식'은 너무 급등해서 한국거래소가 투기적 베팅에 대해 경고했다. 과학자들은 시료 테스트를 요청했다. 팀은 자체 저널 심사가 끝난 뒤에만 시료를 공유하겠다고 말했다 — 물리학자 마이클 푸러가 말했듯이, '속는 방법은 많다'.

재현은 허가를 기다리지 않았다. 12개 연구소가 3주 안에 그 효과를 재현하지 못했다; 동남대학교가 보고한 110 K 이하의 저항 감소는 전문가들에 의해 기각되었다; 베이징대학교는 마이스너 효과도, 제로 저항도 발견하지 못했다. 한국초전도학회는 검증위원회를 구성했고, 8월 중순까지 설명이 나왔다: 극적인 비저항 감소는 104–127°C 부근에서 상전이를 하는 황화구리 불순물에서 비롯되었고, '부양'은 강자성 철 입자에서 비롯되었다. 8월 16일 네이처는 LK-99가 초전도체가 아니라고 선언했다.

프리프린트는 공식적으로 철회되지 않았다. 11월에 중국과학원은 저널 Matter에 불순물 분석을 발표했다 — '관에 또 하나의 못' — 결론은 초전도체와 유사한 거동이 황화구리의 구조적 상전이에 의해 발생했다는 것이었다. LK-99는 노벨상 이야기에서 교훈적 사례로 한 달도 안 되어 전락했다: 아무도 손에 쥘 수 없는 시료로 24년의 성과를 발표한 대가였다.

팀이 시료를 감췄기 때문에 추측이 그 공백을 메웠다: 바이럴 영상과 주식 광풍이 황화구리 불순물과 철 입자가 그 효과를 설명할 때까지 이어졌다.

검증 전에 발표되었다: 심사되지 않은 두 편의 프리프린트, '세계 최초'라는 주장, 그리고 아무도 테스트할 수 없는 시료 — 그 주장은 세계가 답할 수 있기 전에 증거를 앞질렀다.

세계가 답하기도 전에 팀은 분열되어 있었다: 한 공저자는 첫 논문에 '많은 결함'이 있으며 자신의 허락 없이 업로드되었다고 말했다.

쇼가 과학을 앞질렀다: 부양과 저항 감소는 평범한 물리 — 황화구리 상전이와 철 불순물 — 와 일치했으며, 대조 실험이라면 잡아냈을 것이었다.

시료 공유를 거부한 것이 추측으로 공백을 메우게 했다: 예측 시장, 바이럴 영상, 주식 광풍이 몇 주간 이어지는 동안 그 물질을 가진 유일한 사람들은 그것을 감추고 있었다.

비범한 주장에는 프리프린트가 아니라 시료가 필요하다. 세계는 아무것도 쥐지 못했기에, 바이럴 영상과 주식 광풍으로 그 공백을 메웠다 — 황화구리가 모든 것을 설명할 때까지.

프리프린트는 공식적으로 철회되지 않았고 저널 투고는 표류 상태에 머물렀다; 팀은 서로에게 책임을 돌렸다. 2023년 11월 중국과학원은 Matter에 불순물 분석을 발표하며, 초전도체와 유사한 거동이 황화구리의 구조적 상전이에서 비롯되었다고 결론지었다 — '관에 또 하나의 못'. 한국 검증위원회의 평결은 그 주장을 뒷받침하는 증거가 없다는 것이었다. LK-99는 과대광고의 대명사가 되었고, 그 물질 자체 — 실제로 보라색 납 아파타이트 — 는 돌처럼 전도한다.