▲ 미국 캘리포니아 소재 연방 로렌스 리버모어 국립 연구소 모습 <사진=파이낸셜타임즈 캡처>

미국 과학자들이 ‘무한한 탄소 제로 에너지’ 생산에 한 걸음 다가섰다. 연구가 최종 생산까지 성공적으로 이어진다면 앞으로 전 인류는 깨끗하고 값싼 에너지를 얻을 수 있게 된다.

파이낸셜타임즈(Financial Times)는 지난 12일 “미국 과학자들이 핵융합 반응에서 사상 최초의 출력을 달성함으로써 무한한 무탄소 에너지 생산의 돌파구를 마련했다”고 실험 결과에 정통한 관계자들의 말을 인용해 보도했다.

1950년대부터 전 세계 물리학자들은 태양에 에너지를 공급하는 핵융합 반응을 이용하기 위해 노력했지만, 이를 실증한 연구팀은 전혀 없었다.

캘리포니아에 소재한 연방 로렌스 리버모어 국립 연구소(Lawrence Livermore National Laboratory)는 세계에서 가장 큰 레이저가 수소 플라즈마의 작은 입자를 포격하는 관성 구속 핵융합을 사용, 지난 2주간의 실험에서 에너지가 순증가 한다는 실험 결과를 내놨다.

매체는 “많은 과학자가 열핵 발전소 건설이 수십 년 후에나 가능할 것이라고 믿어 왔지만, 이 기술로 모든 게 바뀌게 됐다”며 “핵융합 반응은 탄소나 방사성 폐기물을 배출하지 않으며 작은 컵 분량의 수소 연료로 수백 년 동안 가정집에 전력을 공급할 수 있다”고 설명했다.

더욱이 이 같은 실험 결과는 최근 높은 에너지 가격에도 불구하고 지구온난화 해결을 위해 화석 연료 사용을 당장이라도 중단해야 할 시기에 나왔다는 점에서 매우 반가운 소식이라고 매체는 전했다.

특히 미국 바이든 행정부는 탄소 배출량을 줄이고 차세대 청정 기술을 위한 글로벌 경쟁에서 승리하기 위해 새로운 저탄소 에너지 보조금에 약 3700억 달러(520조원)를 투자할 예정이다.

실험과정에 따르면 미국 정부 시설에서 핵융합 반응을 하면 약 2.5메가줄의 에너지가 생성됐다. 이는 사용된 2.1메가줄 레이저 에너지의 약 120%에 해당하는 양이다.

미국 에너지부 제니퍼 그랜홀름 장관과 질 흐루비 핵안보 차관는 로렌스 리버모어 국립 연구소에서 이에 대해 발표할 예정이다.

다만 연구소는 "국립레이저융합반응시설(National Laser Fusion Reactions Facility)에서 성공적인 실험을 확인했다"면서도 “아직 결과를 분석 중”이라며 조심스러워했다.

연구소 측은 “첫 번째 진단 데이터는 성공적인 결과를 나타냈다”면서도 “그러나 정확한 출력값은 아직 결정 중이며 현재 임계값을 초과하는지 확인할 수 없는 상황”이라고 밝혔다.

파이낸셜타임즈는 이 문제에 정통한 복수의 전문가의 말을 인용해 “에너지 출력이 예상을 초과했기 때문”이라며 “이 결과는 이미 과학자들에 의해 널리 논의되고 있다”고 밝혔다.

핵융합 에너지의 역사를 다룬 ‘스타 빌더스(Star Builders)’의 저자이자 플라스마 물리학자인 아서 터렐 박사는 “이것이 확인된다면 우리는 역사적인 순간을 목격하게 될 것”이라고 말했다.

그는 “과학자들은 1950년대 이후 핵융합이 소비된 것보다 더 많은 에너지를 방출할 수 있다는 것을 증명할 수 없었다”며 “로렌스 리버모어 연구소의 연구원들이 마침내 이 오랜 목표를 달성한 것 같다”고 기뻐했다.

미국 하원의원이자 양당 태스크포스 의장인 돈 베이어(Don Beyer)는 백악관의 새로운 핵융합 전략을 소개하면서 “이 기술은 전 세계의 많은 사람을 빈곤에서 벗어나게 할 것”이라고 강조하기도 했다.

옥스퍼드 소재 스타트업 ‘First Light Fusion’의 CEO 니콜라스 호커(Nicholas Hawker)는 이를 “획기적인 사건”이라고 추켜세웠다.

한편, 그동안 해당 분야에 관한 대부분의 연구는 이른바 ‘자기 감금 합성’이라는 접근 방식에 초점을 맞춰왔다. 수소 연료를 강력한 자석으로 제자리에 고정하고 원자핵이 융합될 정도로 가열하는 방식이다.

이런 연구는 세계 굴지의 대규모 공공 연구소에서 수행됐지만, 최근 들어 이르면 2030년대에 열핵 에너지를 생성하겠다고 공언한 민간 기업에도 투자가 쏟아졌다.

이 분야 기업들은 지난 6월 말까지 28억3000만 달러의 투자를 유치하는 등 현재까지 총 민간 부문 투자액은 약 49억 달러에 달하는 것으로 알려졌다.

 

토요경제 / 김태관 기자 8timemin@hanmail.net 

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