머니투데이

[수소뭐니?머니!] 지구에서 인공태양을 만드는 사람들

2020.04.22 09:06

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지구의 무한 에너지원인 태양. 그 태양의 발전 원리를 지구에서 구현하려는 움직임이 활발하다.

일명 '인공태양' 프로젝트인 국제열핵융합실험로(ITER)에는 전세계 내로라하는 국가 7개(유럽연합 포함)이 참여하고 있다.

미국, 중국, 러시아, 인도, 유럽, 일본 외에도 특히 대한민국의 핵융합 기술력은 ITER에서 큰 힘을 발하고 있다.

ITER의 출발은 1985년 11월 당시 고르바초프 소련 공산당 서기장이 로널드 레이건 미국 대통령에게 핵융합 기술의 안전한 개발을 제안하면서 시작됐다. 1988년 국제열핵융합로의 개념 설계가 시작됐고, 2001년 ITER의 최종설계가 승인됐다. 우리나라와 중국은 2003년 회원국에 가입했고, 2005년에 인도가 합류하면서 7개국 연합이 결성됐다.

ITER 협정은 2006년 11월 21일 프랑스 파리의 엘리제 궁전에서 7개 회원국 장관들에 의해 공식적으로 서명됐고, 국제 조약 비준 후 ITER 기구는 2007년 10월 24일 공식적으로 설립됐다. 2010년 건설에 들어가 공정률 50%를 넘어섰고, 2025년 완공을 목표로 하고 있다. 이후 2040~2050년까지 시험을 진행하고, 상용화를 할 계획이다.

이 과정에서 우리의 핵융합 기술과 부품들이 ITER에 대거 채택되고 있어 핵융합 기술 강국으로 자리매김해 나가고 있다.

대덕연구단지에 위치한 국가핵융합연구소(NFRI)는 2018년 12월 24일 핵융합 발전의 핵심인 플라즈마온도 1억도 이상을 토카막 방식에서는 세계 최초로 1.5초 동안 유지하는데 성공했다.

태양표면 온도인 1500만도의 7배 이상인 플라즈마 1억도는 중수소와 삼중수소가 핵융합을 일으키기 위한 핵심 조건이다. 고온상태에서 중수소와 삼중수소의 원자핵이 들뜬 상태에서 융합하면서 헬륨과 중성자가 생성되고 이 중성자가 블랭킷(핵융합로 벽)을 때려 열로 물을 끓여 발전을 하는 방식이다.

올해 3월에는 2018년 실험보다 5배 긴 시간인 8초 동안 1억도의 플라즈마 온도를 유지하는 쾌거를 이뤘다. 또 프랑스 카다라슈 지역의 ITER에 공급될 진공용기도 핵융합연구소와 현대중공업이 함께 납품하기도 했다.

바닷물 1리터에 들어있는 중수소 0.03g은 서울에서 부산까지 세번 왕복할 수 있는 2400km를 이동할 수 있는 에너지를 생산할 수 있는 에너지원이다.

향후 20~30년 내에 방사능 유출이나 폭발 위험에서 자유로운 새로운 핵 발전의 형태인 핵융합 발전이 인류의 미래를 열어갈 것으로 예상된다. 이카로스의 태양을 향한 꿈이 하나둘씩 현실화되고 있다.

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