과학기술정보통신부는 김근수 연세대 교수팀이 미국, 영국, 캐나다 등 국제 공동연구를 통해 고체 물질 속에서 '암흑 전자'의 존재를 처음 규명했다고 29일 밝혔다.

지금까지 발견된 암흑 상태의 전자는 원자나 분자에 존재했으며, 고체 물질 속의 전자는 워낙 복잡하고 다양한 상태로 존재하기 때문에 암흑 상태가 불가능할 것으로 여겨졌다.

연구팀은 2020년 같은 종류의 원자가 한 쌍으로 대칭을 이룰 때 발생하는 '양자 간섭'을 연구했으며, 이후 4년간 연구하면서 전자의 암흑 상태를 설명하는 모델을 고안했다.

방사광 가속기를 활용해 고온 초전도체인 구리 산화물에서 관측할 수 없었던 전자가 암흑 상태에 해당한다는 사실을 밝혀내는 데 성공했다.

김 교수는 "고체 속 암흑 전자의 존재 규명은 양자현상을 이해하는 단서를 제공할 수 있다"라며 "현대 물리학의 오랜 난제인 고온 초전도의 비밀을 푸는 데 도전할 계획"이라고 말했다.