2023. 8. 2. 10:09ㆍ시사
LK-99 Endgame: What Happens Next & Market Size
If LK-99 is a room-temperature ambient-pressure superconductor, there are three distinct possibilities depending on its eventual engineering properties.
Here is a straightforward explanation of each scenario and estimated total market sizes in ARR:
The two limits on superconductor performance are:
- How much current it can carry
- How much magnetic field it can withstand
LK-99 엔드게임: 다음에 어떤 일이 벌어질까요? 시장 규모는 어떨까요?
만약 LK-99가 상온에서 압력이 주변과 같은 초전도체라면, 그 후의 엔지니어링 속성에 따라 세 가지 다른 가능성이 있습니다.
각 시나리오와 예상 총 시장 규모에 대한 명확한 설명을 제공해 드리겠습니다.
초전도체 성능에는 두 가지 제한이 있습니다:
- 전류를 얼마나 운반할 수 있는지
- 얼마나 강한 자기장에 견딜 수 있는지
If either of these limits are exceeded, superconductors stop working. The scenarios are high/low field and high/low current, but you can't really get high-field without high-current, so only three scenarios
Scenario 1: Low-field, low-current ~$1.5 trn:
LK-99 saturates at relatively low fields, like 0.3T, and relatively low current densities, of ~1 amp / mm^2. It works in delicate electronics, small packages, at high efficiencies, with extremely high sensitivity.
It revolutionizes the following industries:
- Telecom hardware $650 bn; Cellphones $450 bn; Electronic Sensors $200bn; Satellites $70bn; GPUs $40bn; CPUs $20bn; Antennas $20bn.
두 가지 제한 중 하나라도 초과되면 초전도체는 작동을 멈춥니다. 이 시나리오는 고/저 자기장과 고/저 전류로 구분됩니다. 그러나 고 자기장은 고 전류 없이는 얻을 수 없으므로, 세 가지 시나리오만 가능합니다.
시나리오 1: 저자기장, 저전류 약 1.5조 달러:
LK-99는 상대적으로 낮은 자기장(예: 0.3T)와 약 1 암페어/mm^2의 상대적으로 낮은 전류 밀도에서 포화되며, 민감도가 매우 높은 고성능 전자 기기, 소형 패키지에서 효율적으로 작동합니다.
다음 산업을 혁신합니다:
- 통신 하드웨어 6500억 달러; 휴대전화 4500억 달러; 전자 센서 2000억 달러; 위성 700억 달러; GPU 400억 달러; CPU 200억 달러; 안테나 200억 달러
Scenario 2: Low-field, high-current ~ $2 trn:
LK-99 can carry large current densities, on the order of >1000 amps / mm^2, but can't stand strong magnetic fields. It gains relevance in power transmission, switches, relays, and larger electrical equipment.
It revolutionizes the following industries:
Power transmission $320 bn; Wires + cables $200bn; Switches & Relays ~$ 25 bn and many others.
시나리오 2: 저자기장, 고전류 약 2조 달러:
LK-99는 >1000 암페어/mm^2의 대용량 전류를 운반할 수 있지만, 강한 자기장에 견딜 수 없습니다. 전력 전송, 스위치, 릴레이 및 대형 전기 장비에서 중요성을 얻습니다.
다음 산업을 혁신합니다:
전력 전송 3200억 달러; 전선 + 케이블 2000억 달러; 스위치 및 릴레이 약 250억 달러 및 기타 많은 산업들.
Scenario 3: High-field, high-current ~ $4.5 trn:
LK-99 can operate in high fields of several Tesla and high currents of >1000 amps / mm^2. It revolutionizes fundamental industries by replacing motors, generators, transportation equipment, and unlocks new energy sources like fusion.
It revolutionizes the following industries:
Power generation $1.8 trn; Electric Motors $300 bn; Rail freight $250 bn; Energy Storage $200 bn
시나리오 3: 고자기장, 고전류 약 4.5조 달러:
- 발전(1.8조 달러)
- 전기 모터(3000억 달러)
- 철도 화물(2500억 달러)
- 에너지 저장(2000억 달러)
이처럼 고자기장, 고전류 시나리오에서 LK-99는 몇 테슬라의 강한 자기장과 >1000 암페어/mm^2의 고전류에서 작동하여, 모터, 발전기, 교통 장비 등의 기본 산업을 혁신하며, 핵융합과 같은 새로운 에너지원을 개방합니다.
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Some important considerations:
- "The totals don't add up" - If something works at high field, it works at low-field, and same for current. Therefore Scenario 1 is the base-case and adds to the bottom line of both other scenarios; it places the least engineering requirements on the material. All numbers for total market sizes are estimates found online in popular market reports for ~2022.
- To incorporate this material into micro-electronics means re-thinking the extremely-mature CMOS 300mm silicon wafer fabrication process, a process that would take a decade if not more to get right.
중요한 고려사항 몇 가지가 있습니다:
- "총계가 맞지 않음" - 높은 자기장에서 작동하는 것은 낮은 자기장에서도 작동하며, 전류에도 마찬가지입니다. 따라서 시나리오 1은 기본 사례이며, 다른 시나리오에도 모두 고려되며, 재료에 대한 엔지니어링 요구 사항이 가장 적습니다. 총 시장 규모에 대한 숫자는 대략 2022년을 기준으로 인기 있는 시장 보고서에서 온라인으로 찾은 추정치입니다.
- 이 재료를 마이크로 전자 기기에 통합하기 위해서는 매우 성숙한 CMOS 300mm 실리콘 웨이퍼 제작 공정을 재고해야 합니다. 이 공정은 10년 이상 소요될 수 있습니다.
- A final consideration is the mechanical strain the material can withstand, which also affects the current and field tolerances of existing superconductors. Bulk deformations of the crystal lattice can disrupt superconducting properties - this issue has over-time been improved upon in modern high-temperature superconductors but is still present, and may limit applications in the long-run.
- Our current generation of YCBO-based high-temperature superconductors started out as low-field, low-current, highly strain-sensitive, and over 30+ years of engineering development, these now carry >1000 amps/mm^2 in fields as high as 10T (although these numbers trade off against each other). What this means is, with time, engineering, patience, and concerted effort, if TK-99 is a superconductor then Scenario #3 is highly likely within 10-20 years.
- 마지막으로, 재료가 견딜 수 있는 기계적 변형도 고려해야 합니다. 이는 기존 초전도체의 전류와 자기장 허용치에도 영향을 미칩니다. 결정 격자의 대량 변형은 초전도 특성을 방해할 수 있으며, 현대 고온 초전도체에서는 이 문제가 개선되었지만 여전히 존재하며 장기적으로 응용 분야를 제한할 수 있습니다.
- 저희 현재 세대의 YCBO 기반 고온 초전도체는 저자기장, 저전류, 고변형 감수성으로 시작되었으며, 30년 이상의 엔지니어링 개발을 통해 이제는 10T의 높은 자기장에서 >1000 암페어/mm^2를 전달할 수 있습니다 (물론 이러한 숫자들은 서로 트레이드오프 관계입니다). 이것은 시간, 엔지니어링, 인내력, 힘찬 노력을 투자한다면, 만약 TK-99가 초전도체라면 10-20년 내에 시나리오 #3이 크게 가능성이 높아질 것입니다.
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Conservative estimate:
Current conservative estimates by an MIT professor put the probability of LK-99 being "it" at 5%.
Assuming a long-term achievement of Scenario 3, this gives an expectation value of a $225 billion annual market.
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Caveat: LK-99 is not yet confirmed to be a superconductor but has several suggestive corroborations from other experimentalists and simulations. I am reserving judgement until results are confirmed by a Department of Energy National Lab in the USA or a similarly regarded institution.
보수적인 추정:
현재 MIT 교수의 보수적인 추정에 따르면, LK-99가 "그것"이 될 확률은 5%입니다.
시나리오 3의 장기적인 달성을 가정하면, 연간 2250억 달러에 달하는 시장 규모를 기대할 수 있습니다.
주의: LK-99는 아직 초전도체로 확인되지 않았지만, 다른 실험가들과 시뮬레이션으로부터 몇 가지 시사하는 근거를 가지고 있습니다. 결과가 미국 에너지부 국립 연구소나 유사한 명성을 가진 기관에 의해 확인될 때까지 판단을 보류하고 있습니다.
현재 핫한 렉카인 Andrew cote가 쓴 트윗을 퍼와봤슴
임마도 포지션이 왔다갔다해서 재미로만 보세여. 대충 적용되는 분야랑 부분만 보시면될거같구요
실제로 문제가 없을경우 산업전반의 패러다임이 바뀌는 역사적인 상황이 될수도있고,
흔치않은 과학계 이슈로써 조금씩 관심이라도 가져보는게 좋을거같아서 가져왔습니다.