40여년 전 처음 등장했을 때 ‘어디에 써야할 지 모르는 해결책’으로 여겨졌던 레이저가 앞으로 무한 에너지를 생산하는 역할에 도전하게 된다.
물론 그 동안에도 슈퍼마켓 계산대나 통신망, 첨단 실험실에 이르기까지 안 쓰이는 곳이 없었지만 이제야 제 가치를 발휘하게 된 것이다.
유럽연합(EU)은 레이저를 이용해 태양 중심부에서 일어나는 것과 같은 핵융합 반응을 재현하는 HIPER(High Power Laser Energy Research) 프로젝트를 검토 중이며, 조만간 추진 여부를 결정할 예정이라고 밝혔다.
‘핵융합 동력화’로 알려진 이 같은 방식은 이산화탄소와 같은 온실가스를 배출하지 않고 거의 무한정의 에너지를 제공할 수 있다.
15개국의 과학자들로 구성된 연구진은 초기 연구비 5,000만 유로를 확보할 경우 2010년대 후반에는 약 8억 달러 규모의 시범 원자로 가동을 실현시키고 2030년에는 상용 원자로도 만들 수 있다는 입장이다.
영국 러더포드 애플턴연구소(RAL)의 HIPER 프로젝트 책임자인 마이크 던 교수는 “이것이 당장 세계 에너지 수요를 해결할 수 있는 것은 아니지만 적극적으로 추진하면 2030년까지 지상 원자로를 세울 수 있을 것”이라고 말했다.
듀트륨(D)과 트리튬(T) 등 주변에 흔한 두 가지 중수소 동위원소를 융합시켜 헬륨을 만드는 기술은 오랫동안 과학자들의 꿈이었다. 던 교수는 “바닷물 1㎢에 전 세계 석유 매장량 전부를 합친 것과 같은 에너지가 들어있는 셈”이라고 말한다.
중수소 동위원소들을 고온에서 융합시키면 약간의 질량이 사라지는 대신 어마어마한 에너지가 방출되며, 이 때 나오는 부산물의 방사능 준위는 병원 폐기물보다 낮은 수준이다.
태양의 핵에서는 거대한 중력의 압력 때문에 섭씨 1,000만℃에서도 이런 현상이 일어나지만 태양보다 압력이 훨씬 낮은 지구에서 이런 반응이 일어나려면 섭씨 1억℃ 이상의 온도가 필요하다.
HIPER 프로젝트는 초강력 레이저를 이용해 이런 초고온을 만들어 내는 것으로 이런 레이저는 전력망에 흐르는 전력의 1만 배를 지름 1mm 이내의 작은 점 하나에 몰아넣는 것과 맞먹는 정도로 에너지를 농축시킬 수 있다.
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