"인공태양 멀지 않았다" 핵융합 에너지 5초간 만들어

제트, 5초간 59MJ 핵융합 에너지 생성에 성공

영국원자력청(UKAEA)이 운영하는 핵융합 연구장치 ‘제트’(JET, Joint European Torus)가 작년 12월 21일 약 5초 간 총 59메가줄(MJ)의 열 에너지를 생성했다고 씨넷 등 외신들이 10일(현지시간) 보도했다.

이번에 제트가 만들어 낸 에너지 생산량은 일반 평균 가정에서 약 반 나절 동안 전력을 공급할 수 있는 양으로, 전력량으로 확산하면 약 11메가와트(MW)에 달한다. 이번 기록은 1997년 제트가 세운 세운 이전 기록보다 2배 가량 더 강력하고 1초 더 길다.

핵융합 기계 ‘제트’의 모습 (사진= 영국원자력청)

핵융합 에너지는 미래 에너지원으로 많은 과학자들과 환경 운동가들의 기대를 모으는 기술이다. 핵융합은 원자력 발전처럼 핵 에너지를 사용하지만, 작동방식은 원자력에 사용되는 핵분열과는 정반대다.

핵융합은 두 개의 원자핵이 부딪혀 새로운 하나의 무거운 원자핵으로 변환되는 반응으로, 이 과정에서 줄어든 질량만큼 중성자가 나오는데 이때 중성자가 지니고 있던 엄청난 에너지가 열에너지로 바뀐다. 이를 전기 에너지로 변환해 전력을 만드는 원리다. 핵융합을 통하면 탄소나 방사성 물질 배출이 적은 청정한 에너지를 쉽게 얻을 수 있다.

작동 중인 제트의 모습 (사진=영국원자력청 트위터)

우리를 비추고 있는 태양도 내부에서 이런 핵융합이 계속 일어나고 있다. 때문에 핵융합 발전을 인공 태양이라고 부르기도 한다. 

40년간 제트를 연구해 온 토니 도네 유로퓨전(EuroFusion) 프로그램 관리자는 성명을 통해 "5초 동안 핵융합을 유지할 수 있다면, 향후 5분, 5시간 동안 확장시킬 수 있다"고 밝혔다.

이안 채프먼 영국 원자력청 최고경영자(CEO)는 "기후 변화에 대응하기 위해 큰 변화를 이뤄야 한다는 것은 분명하며, 핵융합은 많은 잠재력을 제공한다"며, "우리는 미래 세대를 위해 저탄소, 지속가능한 에너지 공급을 위한 필요한 지식을 구축하고 새로운 기술을 개발하고 있다"고 밝혔다.

프랑스가 개발 중인 또 다른 핵융합 기계 ITER의 시스템 도면 (사진=미국 오크리지 연구소)

현재 제트 말고도 개발 중인 핵융합 기계가 하나 더 있다. 프랑스는 현재 ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)라는 핵융합 기계를 개발  중이다. ITER는 제트와 구조는 유사하지만, 규모는 훨씬 크다고 알려져 있으며, 2025년 실험을 시작할 예정이다.