(출처: 머니 투데이)

 안녕하세요. 정하윤 기자입니다. 

요즘 환경 오염이 심해지면서 친환경 에너지를 찾기 위한 노력이 이어지고 있습니다. 

여러 가지 에너지가 개발되고 있는데, 오늘은 이 중 핵융합 에너지와 인공태양에 관해 알아보도록 하겠습니다. 

1.핵융합 에너지란?

 핵융합 에너지란 이름 그대로 핵융합을 이용해 에너지를 만드는 방식입니다. 

핵융합은 수소와 수소가 합쳐져 헬륨이 만들어지는 반응입니다. 

이 반응이 일어나면서 엄청난 에너지가 발생하는데, 그게 바로 핵융합에너지입니다. 

핵융합 에너지에는 '연료'가 필요한데요, 중수소와 삼중수소입니다. 

(출처: 생글생글)

-중수소와 삼중수소

 중수소는 일반적인 수소 원자에 중성자가 하나 추가된 수소, 삼중수소는 일반적인 수소 원자에 중성자가 두 개 추가된 수소입니다. 

그렇다면 중수소와 삼중수는 어디서 구할 수 있을까요? 

중수소는 바닷물 1L당 0.03g 정도 들어있고, 삼중수소는 리튬을 사용해 인공태양 안에서 만들 수 있습니다. 

연료인 중수소와 삼중수소를 바다에서 얻을 수 있어서 무한 에너지라고 부르기도 합니다. 

-핵융합 에너지의 위력

 핵융합 에너지의 위력은 어느 정도일까요?

핵융합을 사용한다면 집 욕조 절반 정도의 바닷물과 노트북 배터리 한 개에 들어있는 리튬만으로도 한 가정에서 약 80여 년 동안 사용할 수 있는 전기를 만들 수 있다고 합니다. 

인구 8만 명의 도시가 1년 동안 사용하는 전기와도 맞먹는 양이라고 하네요.

-핵융합에너지의 장점

1. 핵융합에너지는 전기를 생산하면서 온실가스를 배출하지 않습니다. 

2. 핵융합 반응을 이용하는 인공태양에서는 방사성이 낮은 저준위 폐기물만 남습니다. 

저준위 폐기물은 재활용이 가능하다고 합니다. 

3. 대형 사고의 위험이 없습니다. 

초고온 플라즈마 상태를 유지해야하기 때문에 사건 사고로 인해 인공태양에 문제가 생긴다면 플라즈마가 유지하지 못하고 핵융합 반응이 자동적으로 멈추게 되기 때문입니다.

2. 인공태양

 핵융합 반응에 성공하기 위해 필요한 게 인공태양입니다. 

인공태양을 만들려면 3가지 조건을 맞춰야하는데 한번 알아보도록 하겠습니다. 

첫 번째로 연료인 중수소와 삼중수소가 필요합니다. 

두 번째로 수소 원자핵들이 서로 밀어내는 힘을 이겨내기 위해서 1억도 이상의 초고온 플라즈마가 필요합니다.

태양은 중력이 매우 강력해서 1500만 도만 되도 핵융합 반응이 일어나지만, 지구는 태양에 비해 중력이 약하기 때문에 1억도 이상을 만들어야 합니다. 

마지막으로 1억도의 플로즈마를 담을 '그릇'이 필요합니다. 

하지만 1억도가 넘는 온도를 견딜 수 있는 그릇은 없습니다. 

그래서 과학자들이 찾은 방법이 자기력입니다. 

플라즈마의 온도가 높으면 입자들의 움직임이 커지고 그릇과 부딪히면 에너지가 떨어져 핵융합이 일어날 수 없습니다. 

결국은 공중에 띄워야 하는데 불가능해 보였지만, 플라즈마가 자기장의 영향을 받는다는 점에서 답을 찾았습니다. 

플라즈마를 담을 그릇에 자기력선을 만들어주면 플라즈마 입자들이 그 자기력선을 따라 나선형으로 움직입니다. 

이 그릇이 바로 도넛 모양의 그릇 '토카막'입니다.

(출처: 네이버 블로그)

(출처: 나무위키)

하지만 아직까지 인공태양은 몇 십초 밖에 유지를 하지 못합니다. 

앞으로, 더 큰 성과가 나오길 기대하며 이번 기사를 마치겠습니다. 

이상, 정하윤 기자였습니다.