루아텍을 이용하면 되지만, 그건 일단 논외로 하겠습니다.

어깨글에 하이픈이 없어도 된다면

\protected\def\mysuperscript#1{%
  \begingroup
    \hskip0pt
    \scriptsize
    \mymysuperscript#1 @ %
  \endgroup
}
\def\mymysuperscript#1 {%
  \ifx @#1%
    \unskip
  \else
    \raise1ex\hbox{#1}
    \expandafter\mymysuperscript
  \fi
}
\let\textsuperscript\mysuperscript

하이픈이 있어야 하겠다면

\def\mysuperscript#1{%
  \begingroup\addfontfeature{VerticalPosition=Superior}#1\endgroup
}
\let\textsuperscript\mysuperscript
\setmainfont{Linux Libertine O}

다만, 테스트해보니 libertine 글꼴은 숫자와 소문자만 sups 속성을 지원하더군요. 대문자나 구두점은 작은 글자로 바꾸지 않습니다. 글꼴만 잘 선택하면 작동한다는 말이겠지요. 그런 글꼴이 과연 있는가, 그게 무언가가 문제입니다.