핵융합 신기원 열렸다. 생성·유지 두 배 이상 증강
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핵융합 신기원 열렸다. 생성·유지 두 배 이상 증강
  • 조명애 워싱턴 에디터
  • 승인 2022.02.10 07:25
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공동핵융합실험장치 토카막서 원자핵 충돌·융합
지속적인 핵융합 과정 가능성 보여줘
사진=pixabay
사진=pixabay

[시사주간=조명애 워싱턴 에디터·불문학 박사] 행융합에 신기원이 열렸다. 영국 과학자들이 핵융합을 생성하고 유지하는 데 있어 이전 기록을 두 배 이상 늘리는데 성공했다. 핵융합은 두 개 이상의 원자가 하나의 더 큰 원자로 융합되어 엄청난 양의 에너지를 열로 방출하는 과정이다.

오늘날 사용되는 원자력은 핵분열이라고 불리는 다른 과정에 의해 생성되는데, 이것은 원자 융합보다는 분열에 의존한다. 그러나 그 과정은 수만 년 동안 방사능을 유지할 수 있는 폐기물을 만들어낸다. 또한 지진과 쓰나미로 촉발된 일본의 2011년 후쿠시마 재난과 같은 사고 발생 때에도 위험하다.

반면에, 핵융합은 훨씬 더 안전하며, 쓰레기를 거의 생산하지 않고 바닷물에서 추출한 원소를 포함하여, 소량의 풍부한 천연 소스의 연료만을 필요로 한다.

영국 옥스퍼드 근처 컬럼이란 마을에 있는 세계 최대의 핵융합로(fusion reactor)인 공동핵융합실험장치(JET: Joint European Torus)토카막(tokamak)은 강력한 자석을 이용하여 고온 플라즈마(hot plasma)를 제한, 원자핵을 충돌·융합시킴으로써 에너지를 방출시킨다.

이곳 과학자들은 지난해 12월 21일 5초 동안 59 메가줄의 지속적인 핵융합 에너지를 생산하는데 성공했다. 5초는 자석이 과열되기 전에 기계가 전력을 유지할 수 있는 한계치다.

핵융합 과정을 수행하는 데 필요한 고온을 담기 위해서는 자기장이 필요한데, 이는 태양 중심보다 10배 높은 섭씨 1억5000만도까지 올라갈 수 있다.

토니 도네 유로퓨전 최고경영자(CEO)는 기자회견에서 "우리의 실험은 미래의 핵융합 발전소에 계획된 것과 정확히 동일한 연료 혼합을 사용하여 지속적인 핵융합 과정이 가능하다는 것을 처음으로 보여주었다"고 말했다.

유럽 전역의 전문가, 학생, 직원 4,800명이 참여하는 컨소시엄인 유로퓨전(EUROfusion)은 영국 원자력청과 협력하여 이 프로젝트를 수행했다. 유럽 위원회도 자금을 지원했다.

JET 실험은 수소의 동위원소인 중수소와 삼중수소 원소를 핵융합 연료로 사용했다. 이 원소들은 상업적인 규모의 핵융합에 사용될 가능성이 높으며 바닷물에서 추출할 수 있다.

JET에 의해 생성된 핵융합은 풍력 터빈과 비슷하며, 한 집의 에너지를 하루 동안 공급할 수 있다. 그러나 반복적으로 발생시키면 수천 채의 가정에 전력을 공급할 수 있다. SW

jma@economicpost.co.kr




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