MIT “핵융합, 새로운 이정표의 기록” 밝혀

MIT 과학자들이 앨케이터 C-모드(Alcator C-Mod) 융합로를 이용해 사상 최대 플라즈마 압력을 구현함으로써 청정 에너지 기술의 돌파구를 열었다.

영국의 대표적인 종합 일간지 가디언(The Guardian)은 “MIT 연구팀은 토카막 융합로의 한 형태인 앨케이터 C-모드를 이용하여 지금까지 최대 플라즈마 압력을 얻었는데, 이와 같은 고압과 초고온은 원자가 융합하여 막대한 에너지를 발생시키는 핵융합을 위한 필수 조건”이라고 보도했다.

가디언(The Guardian) 보도에 따르면 태양의 에너지 생산 방법이기도 한 핵융합은 기후변화를 막을 수 있는 궁극적인 방법으로 유망하다. 하지만 회의적인 사람들은 10년~20년 이상 지나야 가능할 것으로 보고 있다. 이 가운데 이번 MIT의 기록은 2005년보다 2기압, 16% 상승한 것으로 3,500만 도에서 2초간 플라즈마를 유지했다.

성공적인 핵융합은 고온과 고압을 유지하기 위해 일정 시간 투입된 에너지보다 더 많은 에너지를 지속해서 생산하는 것을 의미한다. 이런 조건을 얻는 것은 여전히 어려운 일이지만 MIT팀은 매우 높은 자기장을 통해 플라즈마를 가두는 것이 핵융합로를 개발하는 실용적인 방법임을 보여주고 있다.

하지만 이번 성과는 에너지부의 자금 지원이 중단으로 인한 MIT 토카막 가동의 마지막 날에 이루어지고 말았다. 현재 이와 유사하지만, 더욱 규모가 큰 토카막인 국제열핵융합실험로(ITER) 건설에 미국, 유럽연합, 중국, 인도, 한국, 러시아, 일본이 참여하고 있다. ITER은 MIT 토카막보다 800배 크고 15~20년 이내에 완공될 예정이며 500 MW급 용량으로 현재 일반적인 원자로와 맞먹는 용량이다.

학계에서의 성과에 이어 민간 기업에서도 소형 핵융합로 개발이 활발히 이루어지고 있다. 영국 국립융합실험실에서 분사한 토카막 에너지(Tokamak Energy)도 그중에 하나로 고온 초전도체를 사용하여 자기장 막을 형성하는 것이 핵심이다. MIT는 구리 자석을 사용해서 더 많은 전력이 필요했다. 이에 맞서는 기업으로는 록히드 마틴(Lockheed Martin)의 유명한 스컹크 웍스(Skunk Works team) 팀이 있다. 이 팀은 2014년 트럭 크기의 융합발전소를 만들 것이라고 발표했지만, 세부적인 내용을 밝히지 않은 채 비난을 받고 있다.

또 다른 기업으로는 트라이 알파 에너지(Tri Alpha Energy)로 입자 가속기 기술을 이용하며 마이크로소프트의 공동 창업자인 폴 앨런(Paul Allen)의 지원을 받고 있다. 이와 달리 용융납과 리튬의 소용돌이(vortex)를 사용하여 플라즈마를 가두는 제너럴 퓨전(General Fusion)은 아마존 대표 제프 베조스(Jeff Bezos)의 지원을 받고 있다. 이 외에도 헬리온 에너지(Helion Energy), 퍼스트 라이트 퓨전(First Light Fusion), 워싱턴 대학의 다이노막(Dynomak) 등도 핵융합 달성을 목표로 매진하고 있다.

가디언(The Guardian)은 “MIT에서 사상 최고의 플라즈마 압력을 기록하여 핵융합 실용화의 가능성을 높여준 가운데, 정부나 학계만이 이런 첨단 분야의 연구에 몰두하는 것이 아니라 민간 기업들이 대거 참여하여 청정 에너지 기술을 개발하는 노력을 통해 민간 기업의 사회적 역할을 강조해주고 있다”고 보도했다.