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[양자 시대] ⑨ '올들어 160%' 초전도체 혁신 이끄는 주도주

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초전도체 용도와 급성장 배경
AMSC 연초 이후 두 배 랠리
월가 두 가지 투자 접근

[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 양자 컴퓨터 기술의 개발과 상용화에 초전도체(superconductor)의 역할은 절대적이다.

오류 정정 임계값 이하와 빛의 속도를 연출하는 구글의 윌로우 칩도 초전도체 없이는 작동할 수 없다.

때문에 이른바 양자 테마를 주도할 유망주를 찾는 투자자들은 초전도체 분야의 핵심 기술을 가진 업체들을 주목한다.

◆ 초전도체란? = 일반인들에게 낯선 초전도체는 일정한 임계 온도 이하로 냉각되면 전기적 저항 없이 전류를 흐르게 하는 물질이다. 이 때 완전한 전도(perfect conductivity) 즉, 초전도 상태에 도달하며, 전류는 에너지 손실 없이 무한히 흐르게 된다.

일정 수준 이하의 온도에서 전기를 저항과 에너지 손실 없이 전도하는 물질로, 어떤 에너지도 손실되지 않기 때문에 전류가 지속적으로 흐르는 원리다.

카네기 멜런 대학교의 마이클 매크헨리 재료 공학 교수는 관련 보고서에서 초전도에 대해 양자역학적 특성에 의해 전기 저항과 자기장이 소거되는 현상이라고 설명한 바 있다. 초전도체는 일반적인 도체가 작동하는 방식과 근본적으로 다르다는 얘기다.

일반 도체와 초전도체는 구체적으로 어떻게 다를까. 관련 보고서에 따르면, 일반 도체의 경우 전원이 공급되면 전자가 원자에서 원자로 이동하며 흐르는데, 이 과정에 핵과 충돌하며 저항이 생기고 에너지가 열로 소모된다. 전원이 제거되면 전류도 멈춘다.

반면 초전도체는 특정한 원자 구조 때문에 전원이 제거돼도 전류가 지속적으로 유지된다. 전자가 서로 짝을 이루어 소위 쿠퍼 쌍(cooper pairs)을 형성하고, 진동하는 핵 구조와 동기화돼 마찰 없이 이동한다. 이 같은 전자 쌍은 반대 방향으로 회전하며 같은 속도로 이동하기 때문에 충돌이 발생하지 않는다.

업계 전문가들은 온도가 낮아질수록 이 같은 경로가 더욱 정돈된다고 말한다. 대부분의 초전도체는 절대 영도(0 K)에 가까울 때 나타나지만 물질에 따라 임계 온도는 다르다.

초전도체 기술을 적용한 아메리칸 슈퍼컨덕터의 전력 시스템 장비 [사진=업체 제공]

초전도체는 다른 물체를 공중에 띄우는 힘도 가지고 있다. 이를 반자기 부상(diamagnetic levitation)이라고 하며, 초전도체는 자신만의 자기장을 생성해 외부 자기장을 차단하고 중력보다 강력한 반발력을 만들어낸다. 이를 마이스너 효과(Meissner effect)라고 한다.

초전도체 분야의 가장 커다란 과제는 보다 높은 온도, 즉 실용적인 온도에서 작동 가능한 초전도 물질을 발견하는 일이다.

지난 2023년 한국 연구진이 상온 및 상압 초전도체(room-temperature, ambient-pressure superconductor)를 발견했다고 발표했고, 해당 물질을 'LK-99'라고 지칭했다.

하지만 메릴랜드 대학교 응집물질 이론센터에서 LK-99가 초전도체가 아니라고 반박했고, 획기적인 돌파구를 기다리던 업계는 실망감을 나타냈다.

보도에 따르면 최근에는 고온 초전도체(high-temperature superconductor)라고 불리는 새로운 유형의 초전도체가 발견됐다. 세라믹 구리 산화물(copper-oxide ceramics)로, 액화 질소로 냉각해도 초전도성을 보인다는 설명이다.

마켓 리서치 퓨처의 슈밤 문제 수석 연구원은 보고서에서 "초전도 상태의 전자들은 개별 입자가 아니라 하나의 공동체처럼 행동한다"며 '과학자들은 더 높은 온도에서 초전도성을 유지하는 물질을 찾기 위해 노력중"이라고 밝혔다.

◆ 어디에 쓰이나 = 양자 컴퓨팅의 핵심으로 꼽히는 초전도체는 다양한 분야에서 이미 사용되고 있다.

초전도체는 금속과 고분자, 산화물 등 다양한 형태로 만들 수 있다. 납과 주석, 수은 등 단순 금속 뿐 아니라 희토류 바륨 구리 산화물(rare-earth barium copper ooxides)과 같은 복잡한 세라믹 형태도 가능하다.

세라믹 고온 초전도체의 발견으로 게오르크 베드노르츠와 카를 뮐러가 지난 1987년 노벨 물리학상을 받기도 했다.

의료 분야에서는 MRI(자기공명영상) 장치가 초전도성 자석으로 고유한 자기장을 형성해 고정밀, 고감도 이미징을 가능하게 한다.

자기 약물 전달 시스템(magnetic drug delivery systems)과 암세포 탐지 기술(cancer cell detection)에서도 초전도체의 잠재력이 연구되는 상황이다.

전력 송전에도 초전도체가 접목된다. 초전도 케이블은 사실상 전력 손실 없이 대전류를 전송할 수 있어 미래 전력망의 핵심 기술로 주목 받는다.

미국 에너지부는 초전도 전력선이 구리보다 200배 효율적이라는 평가를 내놓았고, 관련 실증 작업 및 자금 지원을 진행 중이다.

과학 연구 분야에서 초전도체는 입자 가속기(particle accelerator)의 핵심 자석, 암흑 물질(dark matter) 및 중성미자(neutrino) 탐지용 나노와이어 검출기 등에도 사용된다.

자기부상열차(maglev)에도 초전도체 기술이 중추에 해당한다. 마찰 없는 전자기식 운송 수단인 자기부상열차는 초전도체를 이용해 고속 이동한다.

초전도 시스템의 한 부분이 열차를 떠오르게 하고, 다른 한쪽이 전진 운동을 담당하는 구조다. 보도에 따르면 현재 전세계에서 6대의 자기부상열차가 상용 운행하고 있다.

꿈의 기술 양자 컴퓨팅을 현실화하는 데도 초전도체는 필수다. 양자 컴퓨팅의 핵심 기반 기술 가운데 하나로 꼽힌다.

양자 컴퓨터가 정보를 빛의 속도로 처리할 수 있게 하는 것은 초전류 회로 루프로 구성된 초전도 큐비트(superconductor qubit)다.

양자 분야의 빅테크와 스타트업이 대부분 초전도 큐비트를 사용하는 이유는 전기 저항이 0이기 때문에 양자 상태가 오래 유지되기 때문이다.

뿐만 아니라 초전도체는 양자 중첩과 얽힘 상태를 정밀하게 제어하기 때문에 큐비트를 조작하는 회로가 초전도 재료로 제작된다.

수 천 개의 제어 라인을 필요로 하는 양자 컴퓨터의 발열과 전력 손실을 최소화하는 데도 초전도체 케이블이 유용하게 쓰인다.

BCC 리서치에 따르면 2024년 전세계 초전도체 시장 규모는 91억달러로 파악됐다. 시장 규모는 장기간 우상향 곡선을 그릴 전망이다. 2030년까지 연평균 11.8%의 성장을 나타낼 것이라는 의견이다.

의료 부문의 초전도체 수요가 꾸준히 늘어나는 데다 양자 컴퓨팅 기술 개발이 가속화되면서 시장 규모가 가파르게 확대될 것이라는 관측이다.

◆ 아메리칸 슈퍼컨덕터 = 미국 상장 기업 가운데 초전도체 분야의 대표 종목으로 아메리칸 슈퍼컨덕터(AMSC)가 꼽힌다.

아메리칸 슈퍼컨덕터 연초 이후 주가 추이 [자료=블룸버그]

지난 1987년 메사추세츠공과대학(MIT)의 소재 과학 교수 그레고리 J. 유렉이 자신의 집 부엌을 실험실 삼아 설립한 아메리칸 슈퍼컨덕터는 초전도체를 이용해 다양한 전력 시스템을 개발하는 업체로 성장했다.

핵심 사업 부문은 크게 세 가지로 구분된다. 고온 초전도체 전선(high-temperature superconductor wire)와 고온 초전도체를 기반으로 한 모터와 발전기, 윈드 팜(wind farms)과 송전 시스템에 쓰이는 전력 시스템 개발 및 생산이 주요 사업에 해당한다.

업체는 수 십년간 다양한 프로젝트를 추진하며 기술적인 혁신을 이뤄냈다. 지난 2021년 8월 아메리칸 슈퍼컨덕터는 미국 전력 회사 콤에드(ComEd)와 REG(Resilient Electric Grid) 시스템을 성공적으로 통합했다고 발표했다.

REG 시스템은 고온 초전도체 전선을 이용해 전력망의 신뢰성과 복원력, 성능을 향상시키며, 발표 이후 상업적인 운전에 들어갔다. 미국 국토안보부의 일부 자금 지원을 받아 추진된 프로젝트는 전략망 일부를 전자기펄스(EMP)나 그 밖에 위험으로부터 보호한다. 보도에 따르면 업체는 보다 큰 규모의 2단계 프로젝트를 설계 중이다.

앞서 2001년에는 또 다른 미국 전력 회사 디트로이트 에디슨과 초전도 전력 송전 케이블 실험을 진행했다. 당시 실험은 초전도 송전선의 상용 가능성을 검증하기 위한 초기 단계의 프로젝트였다.

이어 2008년 업체는 세계 최초의 상용 초전도 전력 전송 케이블 프로젝트를 뉴욕 롱아일랜드에서 가동했다. 해당 지역 변전소는 아메리칸 슈퍼컨덕터가 제조한 고온 초전도 전선으로 전력을 공급 받고 있다. 전선은 지하에 설치됐고, 액화 질소로 냉각돼 초전도 온도를 유지한다.

업체는 미국 최초의 재생 에너지 시장 허브인 트레스 아미가스 프로젝트(Tres Amigas Project)의 공급 업체로 선정됐다. 프로젝트는 미국 동부와 서부, 텍사스 등 3대 전력망을 연결하는 다각형 형태의 초전도 전력 파이프라인을 구축하는 데 목적을 둔 것으로, 교류(AC)가 아닌 직류(DC) 전류로 다수의 기가와트급 전력을 전송, 균형화 한다.

이 밖에 아메리칸 슈퍼컨덕터는 미국 해군을 위해 35.6메가와트급 고온 초전도체 전기 모터를 시연한 바 있고, 호주 자회사 AMSC 윈드텍을 통해 10메가와트급 풍력 발전기를 개발 중이다. 이는 세계에서 가장 강력한 풍력 터빈 중 하나로 기대를 모은다.

최근 분기 업체는 강력한 실적 향상을 나타냈다. 2025년 2분기 매출액이 7236만달러를 기록해 전년 동기에 비해 약 80%의 성장을 보였고, 조정 주당순이익(EPS)은 0.17달러로 전년 동기 대비 343% 급증했다. 매출총이익률은 34%를 기록해 전년 동기 30%에서 견고하게 상승했다.

재무건전성도 합격점이라는 평가다. 보도에 따르면 업체의 유동 비율(current ratio)은 3.31로 파악됐고, 대차대조표 상 현금 자산이 2억1340만달러로 부채보다 많은 것으로 확인됐다.

경영진은 인수합병(M&A)을 통해 해외 시장에서 존재감을 높인다는 입장을 밝혔다. 지난 5년간 연평균 28%의 매출 성장을 이룬 데 이어 해외 시장에 보다 적극적으로 진출해 외형 성장을 도모한다는 얘기다.

아메리칸 슈퍼컨덕터는 국내 서학 개미들 사이에 크게 인기를 끄는 종목이 아니지만 2025년 초 이후 업체의 주가는 두 배 이상 랠리했다.

나스닥 시장에서 거래되는 업체의 주가는 10월15일(현지시각) 66.68달러에 거래를 종료해 연초 이후 161% 폭등했다. 최근 1년과 5년 주가 상승률은 각각 153%와 280%로 파악됐다. 최근 종가는 52주 최고치에 해당한다.

시장 조사 업체 팁 랭크스에 따르면 아메리칸 슈퍼컨덕터에 투자 의견을 제시한 5개 투자은행(IB)중 매수 의견과 보유 의견이 각각 3건과 2건으로 나타났고, 매도 추천은 없었다. 목표주가 최고치와 최저치는 73달러와 52달러로 확인됐다.

강세론자들은 추가 상승의 근거를 세 가지로 제시한다. 무엇보다 가파른 매출 성장이다. 2022년 이후 두드러진 매출 급증이 상당 기간 추세적으로 이어질 가능성이 높다는 판단이다.

현금흐름도 아메리칸 슈퍼컨덕터의 투자 포인트로 꼽힌다. 야후 파이낸스에 따르면 지난 12개월 사이 업체의 잉여현금흐름(FCF) 이익률은 10.2%에 달했다. 여기에 투자자본이익률(ROIC)이 본격적으로 개선, 신규 투자가 가시적인 성과를 내기 시작했다는 데 월가는 입을 모은다.

반면 경계의 목소리를 내는 투자자들은 12개월 예상 실적을 기준으로 한 업체의 주가수익률(PER)이 90배를 훌쩍 넘어선 만큼 고평가 부담이 작지 않다고 지적한다.

◆ 스미토모 일렉트릭 인더스트리스 = 월가가 초전도체 강자로 꼽는 두 번째 기업은 일본에 자리잡고 있다.

스미토모 일렉트릭의 초전도체 와이어 [사진=업체 제공]

오사카에 본사를 둔 스미토모 일렉트릭 인더스트리스(5802)는 1897년 설립한 뒤 100여년에 걸쳐 전선과 광섬유 케이블 분야의 대표 주자로 자리매김 했다.

창사 초기부터 신제품 연구개발(R&D)에 커다란 무게를 둔 업체는 자동차와 통신, 소비 가전, 환경 및 에너지, 산업용 소재 등 5개 분야를 중심으로 비즈니스의 얼개를 구축했다.

미국 이외에 멕시코와 브라질을 중심으로 한 남미 지역, 중동, 중국부터 한국, 대만, 베트남 등 8개 국가를 포괄하는 아시아 지역, 독일과 영국, 러시아 등 유럽, 나이지리아와 모로코, 튀니지를 포함한 아프리카까지 전세계 곳곳에서 업체는 프로젝트와 비즈니스를 추진 중이다.

본래 전기용 구리선 생산을 주력 사업으로 설립했던 스미토모는 30개 이상의 국가에 400여개 자회사와 28만명 이상의 직원을 둔 공룡 기업으로 성장했다.

초전도체와 관련한 제품으로는 고강도 고온 초전도체에 기반한 전선과 케이블, 전력 기기, MRI 및 입자가속기용 초전도 자석 등을 공급한다.

기술적인 측면에서 업체는 장력 강도를 대폭 향상시킨 초고강도 초전도체 개발로 세간의 시선을 끌었고, 전력 케이블과 송전 설비의 전력 손실을 최소화하는 기술을 보유하고 있다.

업체의 경영진은 2025 회계연도 매출액과 순이익 전망치를 각각 4조5000억엔과 1900억엔으로 제시했다. 미국 트럼프 행정부의 관세 정책으로 인해 매출액과 이익이 전년 대비 완만하게 감소할 것이라는 전망이다.

도쿄 증시에서 거래되는 업체의 주가는 10월16일 장중 4502엔에 거래, 연초 이후 약 60% 상승을 나타냈다. 최근 1년과 5년 사이 주가는 각각 91%와 296% 뛰었다.

시장 전문가들을 순수한 초전도체 기술 기업에 직접 투자하는 전략으로는 아메리칸 슈퍼컨덕터가 거의 유일한 답이라고 말한다. 이와 달리 배당과 함께 보수적인 전략으로 접근한다면 초전도체 이외에 자동차 전장 부품과 광통신 케이블 등 다양한 수익원을 가진 스미토모가 적절하다는 의견이다.

 

shhwang@newspim.com

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세계 최대규모 베이징모터쇼 개막 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 세계 최대 규모의 베이징 모터쇼가 24일 개막했다. 이날 개막한 베이징 모터쇼는 다음 달 3일까지 10일 동안 진행된다. 베이징 모터쇼는 2년에 한 번 개최된다. 그동안 국제 전람 센터에서 개최되었던 베이징 모터쇼는 참여 기업이 증가하면서 국제 전시 센터에서도 동시에 개최됐다. 이로 인해 전시 면적은 기존의 20만㎡에서 38만㎡로 확장됐다. 이는 모터쇼로는 사상 최대 규모다. 베이징 모터쇼에는 21개국의 1000여 개 자동차 제조업체와 부품 제조업체가 참여한다. 전시 기간 동안 약 100만 명의 방문객이 찾을 것으로 예상되고 있다. 모터쇼에는 모두 1451대의 차량이 전시된다. 이 중 세계 최초 공개 모델(월드 프리미어)은 181대다. 2년 전 모터쇼의 117대에 비해 대폭 늘어났다. 콘셉트카는 71대가 전시된다. 중국 최대 자동차 업체인 비야디(BYD, 比亞迪)는 9분 만에 완전 충전이 가능한 배터리를 선보였다. 해당 배터리를 장착한 차량은 한 번 충전으로 830㎞ 주행이 가능하다. 중국 업체인 체리 자동차는 50가지 이상의 모델을 전시한다. 특히 체리 자동차는 새로 개발한 서브 브랜드인 '쭝헝(縱橫)'이 처음으로 공개되었다. 쭝헝은 럭셔리 하이브리드 오프로드 차량 브랜드다. 지리(吉利)자동차는 산하 브랜드 제품들을 대거 전시했으며, 별도로 기술 전시 부스를 마련해 자율 주행 기술을 선보였다. 스마트카 솔루션을 개발하고 있는 화웨이도 부스를 만들어 20여 대의 차량을 전시했다. 화웨이는 창안 자동차, 둥펑 자동차, 베이징 자동차, 상하이 자동차, 광저우 자동차, 체리 자동차, 제일 자동차, 장화이 자동차 등 8대 국영 자동차 기업과 제휴하여 차량을 출시하고 있다. 이 밖에도 모터쇼에서는 현대차, 폭스바겐, 메르세데스-벤츠, BMW 등 글로벌 자동차 브랜드들도 총출동했다. 폭스바겐 그룹은 폭스바겐, 제타, 아우디를 포함해 총 4개 브랜드 산하 10개 모델을 선보인다. 특히 폭스바겐은 중국 전기차 업체 샤오펑과 협업해 개발한 ID.UNYX 모델의 첫선을 보였다. 폭스바겐 그룹은 올해 순수 전기차, 플러그인 하이브리드차 등 신에너지차(NEV) 20여 대를 출시하는 등 중국 시장 공략을 가속할 구상이다. 메르세데스-벤츠는 중국 자율 주행 기업 모멘타의 자율 주행 기술을 탑재한 신형 S클래스를 전시했다. 현대차는 이번 모터쇼에서 중국 시장에 출시할 아이오닉 전기차 양산 모델의 디자인 및 상품 정보를 처음 공개했다. 구매부터 유지 보수까지 전 과정을 아우르는 전기차 판매 및 서비스 방안도 발표했다. 24일 개막한 베이징모터쇼에서 샤오미의 부스에 취재진이 몰려있다. [사진=시나웨이보 캡처] ys1744@newspim.com 2026-04-24 15:27
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금연구역 내 모든 담배 사용 불가 [세종=뉴스핌] 신도경 기자 = 24일부터 '연초의 잎'으로 만든 담배뿐 아니라 연초나 니코틴이 들어간 모든 제품이 담배로 규정돼 금연구역에서 모든 담배제품을 사용할 수 없다. 이날 보건복지부에 따르면, '담배사업법' 개정안 시행으로 '연초'나 '니코틴'뿐 아니라 '연초의 잎'에서 유래하지 않은 제품 역시 연초의 잎 소재 담배와 동일하게 담배에 포함된다. 기사 이해를 돕기 위해 생성형 AI로 제작한 이미지 [일러스트=제미나이] 담배의 정의가 확대됨에 따라 담배 제조업자와 수입판매업자는 담뱃갑 포장지와 담배에 관한 광고에 경고 그림이나 경고문구 내용을 표기해야 한다. 또한 담배에 대한 광고는 잡지 등 정기간행물에 품종군별로 연 10회 이내·1회당 2쪽 이내로 게재해야 한다. 행사 후원, 소매점 내부, 국제항공기·국제여객선 내에만 제한적으로 허용된다. 여성과 청소년을 대상으로 하는 광고나 행사 후원은 금지된다. 광고에는 담배 품명, 종류, 특징을 알리는 것 외의 내용이나 흡연을 권장·유도하거나 여성이나 청소년을 묘사하는 내용 등을 모두 포함할 수 없다. 만일 담배에 가향 물질이 포함되는 경우 이를 표시하는 문구·그림·사진을 제품의 포장이나 광고에 사용할 수 없다. 건강경고 또는 광고에 대한 규제를 위반할 경우는 1년 이하의 징역 또는 1000만원 이하의 벌금이 부과될 수 있다. 가향물질 표시 금지에 대한 규제를 위반할 경우는 500만원 이하의 과태료가 부과된다. 기사 이해를 돕기 위해 생성형 AI로 제작한 이미지 [일러스트=제미나이] 담배 자동판매기는 '담배사업법'에 따라 설치장소나 거리기준 등 요건을 갖춰 소매인 지정을 받은 자만 설치할 수 있다. 담배 자동판매기는 18세 미만 출입금지 장소, 소매점 내부, 19세 미만인 자가 담배 자동판매기를 이용할 수 없는 흡연실에만 설치할 수 있다. 성인인증장치도 부착해야 한다. 담배에 대한 광고물은 소매점 외부에 광고내용이 보이게 전시 또는 부착할 수 없다. 담배 자동판매기 설치 기준을 위반하면 500만원, 성인인증장치 미부착은 300만원의 과태료가 부과된다. 흡연자는 금연구역에서 모든 담배제품을 사용할 수 없다. 금연구역에서 담배제품을 사용할 경우 10만원 이하의 과태료가 부과될 수 있다. 한편, 복지부는 당초 지방자치단체의 담배 규제 사항을 점검·단속하려고 했으나 현장의 혼란을 막기 위해 오는 6월 23일까지 계도기간을 두기로 했다. 담배자판기 설치나 성인인증장치 부착 기준 준수 등을 집중적으로 안내한다. 복지부 관계자는 "재고가 소진될 때까지 다소 시간이 걸려 생산 제품에 새로 표시하는 것이 어려운 점을 고려했다"고 설명했다.  sdk1991@newspim.com 2026-04-24 09:40
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
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