MIT "핵융합 발전 가속...15년 이내 실용화"

'1억W급 소형 원자로' 개발 급진전

기사입력 : 2018-03-14 14:37 (최종수정 2018-03-14 17:03)

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원자로 프로토타입 '스팍(Sparc)'에 초전도 전자석을 적용할 경우 안전하고 지속 가능한 탄소배출 제로 에너지를 생산할 수 있다. 자료=MIT
[글로벌이코노믹 김길수 기자]
미국 매사추세츠 공과대학(MIT)이 핵융합 발전에 대한 새로운 단계에 진입했으며 향후 15년 이내에 실용화를 목표로 하고 있다고 공식 선언했다.

인간 생활에 필요한 에너지는 2018년 현재 주로 화력 발전과 원자력 발전에 의해 만들어지고 있다. 하지만 최근 들어 새로운 발전 기술로 핵융합 에너지를 이용하는 '핵융합 발전'에 관심이 집중되고 있다. 선진 대학들도 앞다투어 핵융합 연구를 진행하고 있다.

핵융합 발전은 무한한 에너지를 가진 '태양에너지'에 착안하여 태양 내부에서 일어나는 핵융합 반응의 구조를 발전부문에 응용한 것이다. 일반적으로 '핵'이라고 하면 원자력 발전을 연상시키기 쉽지만 핵융합 발전은 원자력과는 완전히 차별화되어 방사능 문제가 적고 안전하고 깨끗한 에너지가 될 수 있다는 사실에 주목하고 있다.

그동안 MIT는 핵융합 발전 연구를 지속해왔던 시설 중 하나였지만 2016년 정부의 재정 지원이 중단되면서 연구도 시들해졌다. 그러나 새로운 발표에서 MIT 연구원들은 민간 기업 'Commonwealth Fusion Systems(CFS)'와의 협력을 발표했다.

CFS는 MIT의 핵융합 발전 연구에 3000만달러(약 320억원)를 지원하기로 약속했으며 이를 통해 MIT의 연구는 새로운 단계로 급속하게 진행될 것으로 전망된다. 15년 정도면 핵융합 에너지를 실용화할 수 있을 것으로 전문가들은 예상했다.

MIT 연구팀의 최종 목표는 트럭에 탑재할 수 있을 정도의 컴팩트한 사이즈로 축소시키면서 1억와트의 에너지를 생산할 수 있는 토카막(Tokamak) 형의 원자로를 만드는 것이다. 그러나 이러한 원자로를 만들기 위해서는 우선 세계에서 가장 강력한 '초전도 전자석'을 개발하는 것이 과제다.

MIT는 CFS가 지원하는 재정으로 향후 3년간 첫 단계인 초전도 전자석을 완성시킬 계획이다. MIT 연구진의 개발 목표는 '이트륨 바륨 구리 산화물(Yttrium barium copper oxide, YBCO)'을 소재로 만든 초전도 전자석이다. 개발이 실현되면 기존보다 4배나 강력한 초전도 전자석이 탄생한다.

현재 연구진은 '스팍(Sparc)'이라 불리는 원자로의 프로토타입에 초전도 전자석을 적용할 경우 안전하고 지속 가능한 탄소배출 제로 에너지를 생산할 수 있으며 작은 거리 정도는 충분히 커버할 수 있다고 장담한다.

MIT의 라파엘 레이프(L Rafael Reif) 총장은 "발전적인 초전도 전자석의 존재는 안전하고 탄소 배출이 없는 미래 에너지의 가능성을 현실로 가져올 것"이라고 주장했다. 그리고 계획대로 첫 단계가 실현되는 2021년께 스팍이 작동되면 향후 규모를 두 배로 확대해 상업적인 이용을 염두에 두고 있다고 덧붙였다.

세계 최초의 핵융합 시설이 15년 이내에 개발 완료될 것이라는 MIT의 목표에 전 세계의 이목이 집중되고 있다.


김길수 기자 gskim@g-enews.com

김길수 기자 gskim@g-enews.com

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