핵융합 기술 새 이정표...17테슬라 자기장 강도 플라즈마 생성 성공

과학자들이 핵융합 에너지 개발에 있어 중요한 돌파구를 마련했다. 핵융합은 '에너지 성배'로 불리며, 작은 공간에서 풍부하고 친환경적인 전력을 생산할 수 있는 잠재력을 지녔다.

20일(현지시각) 야후파이낸스에 따르면 최근 위스콘신 HTS 축대칭 거울 연구팀은 고온 초전도 자석을 통해 17테슬라의 자기장 강도로 플라즈마를 생성하고 유지하는 데 성공했다. 이는 자기 격납 분야에서 새로운 세계 기록이다.
자기장 강도를 나타내는 단위인 테슬라(Tesla, 기호 T)는 1제곱미터 면적에 1웨버(Weber)의 자기 선속이 통과할 때의 자기장 세기를 의미한다.

이번 연구는 위스콘신 대학교 물리 과학 연구실과 커먼웰스 퓨전 시스템(Commonwealth Fusion Systems)의 협력으로 이루어졌으며, UW-매디슨 분사 기업인 리얼타 퓨전(Realta Fusion)의 자금 지원을 받았다. 리얼타 퓨전의 공동 창립자이자 UW-매디슨(UW-Madison) 과학자인 제이 앤더슨은 "자기적으로 밀폐된 플라즈마의 자기장 강도에서 세계 기록을 세웠다"며 "대학원생과 학부생 모두가 직접 실험할 수 있으면서도 강력한 가열 시스템을 갖추고 있다"고 밝혔다.
야후파이낸스에 따르면 이번 연구는 1980년대까지 핵융합 연구의 주요 접근 방식이었던 '자기 거울' 개념을 기반으로 한다. 초전도체 기술의 발전으로 강력한 HTS 자석을 통해 에너지 플라즈마를 '자기 병'에 가두는 방식으로 업그레이드됐다.

핵융합은 두 개의 원자핵이 융합되어 새로운 원자가 될 때 발생하는 에너지를 이용하는 방식이다. 이 과정에서 발생하는 질량 차이는 태양에서 일어나는 것과 유사한 폭발적인 힘을 만들어낸다.

핵융합은 원자력 발전소에서 사용되는 핵분열과는 다른 방식으로, 탄소 오염 없이 막대한 에너지를 생산할 수 있다는 점에서 '청정 에너지'로 주목받고 있다.

독일계 미국인 물리학자이자 기업가인 프랭크 라우키엔은 "우리가 진정으로 지속 가능한 에너지 공급을 원한다면, 태양광 및 풍력 에너지 외에도 핵융합이 필요하다"며 "핵융합은 탈탄소화된 미래의 핵심"이라고 강조했다.

핵융합은 1그램의 연료에서 11톤의 석탄과 같은 에너지를 생산할 수 있는 잠재력을 지녔다. 이에 미국과 일본은 핵융합 개발 및 상용화를 위한 파트너십을 발표하고 자금 지원을 확대하고 있다.

리얼타 퓨전 최고경영자(CEO) 키어런 퍼롱(Kieran Furlong)은 "이번 시연은 컴팩트한 자기 거울을 상업적 핵융합 에너지 경쟁에 다시 끌어들였다"며 "경제적으로 실행 가능한 탄소 없는 열과 전기를 약속하는 개념에 대한 거대한 도약"이라고 평가했다.

하지만 핵융합 기술이 상용화되기까지는 아직 많은 시간이 필요할 것으로 예상된다. 라우키엔은 재생 가능 에너지 개발의 중요성을 강조하며, 핵융합 연구와 함께 태양광 및 풍력 프로젝트 구축도 지속해야 한다고 말했다.


이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com