미국이 ‘꿈의 에너지’라 불리는 핵융합 발전 연구에 성공 했다고 합니다.
미국 과학자들이 무제한에 가까운 에너지를 순(純)생산하는 핵융합 반응을 일으키는 데에 처음으로 성공했다고 합니다. 이 성공의 의미가 어떤 것이냐면 핵융합 반응을 일으키기 위해 투입한 에너지보다 더 큰 에너지를 핵융합 반응으로 만드는 데 성공했다는 것으로 인공태양을 만들었다는 이야기 입니다.
태양에서 일어나는 핵융합과 유사한 반응을 지구 위에서 인공적으로 일으켜 안정적으로 에너지를 만드는 기술이 상용화되면 전력을 사실상 무제한으로 얻을 수 있을 것입니다. 핵융합발전은 핵폐기물이나 탄소 발생이 거의 없고, 방사능 유출 위험도 적습니다.
핵융합은 만약 이것이 상업화가 될 수 있다면, 탄소 배출도 없고, 오늘날 에너지를 만드는 데 사용되는 핵 에너지의 유형인 핵분열과 관련된 핵폐기물을 생산하지 않기 때문에 오늘날의 기후 변화 문제를 해결하는데 상당히 매력적 도움이 될것 입니다.
현재 전 세계에 가동 중인 원전은 핵융합이 아닌 핵분열 반응을 이용해 전력을 생산한다. 핵분열은 방사성 물질인 우라늄-235와 같은 무거운 원자가 더 가벼운 원자로 쪼개지는 연쇄 반응에서 분출되는 에너지를 이용한다. 반면 핵융합은 수소 원자들이 더 무거운 원자로 합쳐지는 연쇄반응에서 에너지를 얻는다. 태양 중심부에서 에너지가 방출되는 원리와 유사해 핵융합 발전은 ‘인공 태양’이라고도 불립니다.
핵융합 대 핵분열
핵분열에서는 두 개의 가벼운 원자를 융합하는 대신 무거운 원자가 두 개 이상으로 분리됩니다.
세계의 모든 원자력 발전소는 핵분열 원자로를 사용하여 전기를 생산합니다. 프랑스는 에너지의 70%를 핵분열에서 얻습니다. 그러나 체르노빌 재해, 후쿠시마와 같은 사고로 인해 유해한 방사선에 대한 대중의 두려움 때문에 대부분의 국가에서 인기 있는 연료 공급원은 아닙니다 .
핵분열과 융합의 주요 차이점은 각 방법이 생성하는 연료의 방사능이라고 말합니다. 핵분열에서 사용하는 우라늄과 생성하는 플루토늄은 둘 다 방사성입니다. 일단 에너지를 빼내어도 여전히 방사성 물질이 남습니다.
핵융합 에너지에 가장 효율적인 것으로 간주되는 두 가지 기본 물질 중 중수소는 방사성이 아니지만 삼중수소는 방사성입니다. 그러나 그 방사선은 비교적 약하고 수명이 짧습니다.
다만 풀어야 할 과제도 많다. NIF가 핵융합을 일으키는 데 사용한 레이저 장비가 상업용 발전소에서 이용하기에는 너무 크고 비싸고 비효율적이라는 설명이다. 벌리 부딜 LLNL 연구소장은 “이번에는 한 번에 하나의 캡슐을 점화했지만, 상업적으로 핵융합 에너지를 생산하려면 더 많은 점화가 일어나야 한다”며 “기반 기술 연구에 투자를 집중하면 몇십 년 내에 발전소를 지을 수 있을 것”이라고 합니다.
아직은 핵융합의 대규모 상업화는 아직 수십 년이 걸릴 수 있지만, 태양에서 일어나는 핵융합과 유사한 반응으로 안정적으로 에너지를 만드는 기술이 상용화되면 전력을 사실상 무제한으로 얻을 수 있고, 오염물질 배출 없이 전력을 얻는다는 의미에서 ‘꿈의 에너지’라는 수식어와 ‘핵융합이 기후 변화를 막을 것’이라는 기대도 함께 해 봅니다.
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