지난 2003년 인조태양 제작 완료 사실이 중국 언론을 통해 공개된 지 약 13년 만이다. 인조태양(핵융합실험장치)은 태양처럼 인류에게 무한한 청정 에너지를 제공할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
‘인조태양’은 중국 정부가 자체적으로 설계하고 연구 개발한 장비다. 전통적인 화학 에너지와 비교해 핵 융합 에너지는 ‘클린에너지’에 속하며, 에너지 채취가 용이하다는 특징이다. 중국의 인조 태양 사업은 국제 열핵실험원자로(ITER)계획의 일환으로 추진, ITER 계획의 목적은 해수 중에서 수소의 동위원소 듀테륨을 추출해 핵융합 반응에 이용하는 것이다.
이는 곧 대규모 에너지 생산을 가능하게 하는 과정으로 학계에서는 태양의 에너지 생산 과정과 매우 유사하다는 분석이다. 단, 열핵융합은 1억℃의 고온 조건에서만 실현될 수 있다.
인조 태양은 지금껏 운영되고 있는 원자력 발전 방식과 비교해 ‘친환경적’이라는 평가를 받아오고있다. 현재 상용화된 원자력 발전 형태는 우라늄과 플루토늄 등 중금속 원소를 활용한 방식이다. 하지만 중국이 ‘인조태양’ 사업을 통해 도전해오고 있는 열핵융합은 중금속 등 재생불가능한 자원이 소모되지 않는다. 때문에 방사성 노출 위험 등이 없다는 장점을 가지고 있다.
인조태양은 핵융합이 에너지로 전환되는 원리를 이용, 두 개의 가벼운 원자핵이 한 개의 무거운 원자핵을 형성하며 에너지를 방출하는 형태다. 양쪽 끝이 도너츠 모양인 진공 용기 주위에서 조성된 자기장 전류를 활용, 핵융합 원료를 수 억도로 가열해 핵 융합 반응을 발생시키는 형태다.
다만, 핵융합 시 발생하는 에너지를 전화하기 위해서는 대규모 자금이 소요된다. 중국 정부는 이번 사업을 ‘국가 대 과학공정'으로 지정, 약 100억 달러 규모의 연구 개발 비용을 투자한 상태다. 2003년 중국과학원 산하 ‘플라즈마 이온체 연구소’에서 처음 시작된 ‘인조태양’ 제작 사실이 외부에 알려진 직후 비관적인 시선이 다수였다.
실제로 중국 정부 ‘인조태양’ 제작 도전에 대한 내용이 해외 언론을 통해 보도된 직후 다수의 학자와 서구 언론은 ‘중국의 (인조태양) 사업이 상용화에 성공하려면 최소 50년이 소요될 것’이라는 비관적인 전망을 내놓은 바 있다. 당시 서방 언론은 중국이 30∼50년이 걸려야 원자탄과 인공위성을 발사할 수 있을 것이라고 예측했다.
하지만 불과 15년이 흐른 올해 ‘인조태양’ 1억℃ 실험에 성공하며, 중국 과학계에서 매우 고무적인 분위기가 조성됐다. 더욱이 2009년 무렵 ‘인조태양’ 실험장치를 통해 5500만℃의 고온을 얻은 이후 약 10여 년 만에 1억℃의 고온을 기록했다는 평가다.
한편, 이번 연구 성공을 통해 중국과학원은 ‘자성밀폐융합’ 연구 분야 선진국으로 불리게 됐다는 평가다. 특히 이번 인조 태양 실험은 에너지 결핍으로 곤혹을 치르고 있는 중국에 풍부한 에너지 자원을 공급할 수 있을 것이라는 전망이다.
임지연 베이징(중국) 통신원 cci2006@naver.com
