대형 강입자 충돌기(LHC)로 난방을 한다?

21세기 거대과학 프로젝트 중 하나인 대형 강입자 충돌기(Large Hadron Collider, LHC)는 지금까지 힉스 입자 발견을 비롯해 수많은 과학적 성과를 거뒀다. 물론 이렇게 얻은 과학적 지식이 당장 우리 생활에 도움을 주지는 않지만, 이렇게 얻은 기초 과학적 성과는 중요한 기술적 혁신의 토대가 된다.

핵물리학 연구 역시 초기에는 아무 실용성이 없었지만, 원자력이라는 중요한 기술적 혁신의 토대가 됐다. 대형 강입자 충돌기를 이용한 기초 과학 연구도 언젠가 세상을 바꾸는 기술 혁신의 밑거름이 될 수 있다.

하지만 유럽 입자물리 연구소(Conseil Européenne pour la Recherche Nucléaire, CERN)과학자들은 발상의 전환을 통해 지금 당장 지역 사회에 실용적인 도움을 줄 방법을 제시했다. 27km 길이의 거대과학 장치인 대형 강입자 충돌기를 가동하기 위해서는 막대한 에너지가 필요하다.

이 에너지는 결국 모두 열에너지 형태로 버려진다. 하지만 여기서 나온 폐열(waste heat)은 단순한 쓰레기가 아니라 훌륭한 자원이 될 수 있다. 이 열이 지역난방에 활용될 수 있기 때문이다.

유럽 입자물리 연구소는 프랑스 방면에 건설되는 신도시 지역 주민 8000명에게 난방을 제공할 수 있는 지역난방 시스템을 건설할 예정이다.

시스템을 항상 가동하지 않더라도 지하 50 – 150m 깊은 곳에 건설된 터널 자체가 겨울철에는 지상보다 온도가 높다. 일반적인 지열 난방 시스템을 약간 개조해 이 열을 활용할 수 있는 열교환 장치를 만들면 상당한 난방 에너지를 절약할 수 있다.

현재 난방 시스템 건설 예정 지역은 대형 강입자 충돌기에서 P8이라고 부르는 지역으로 그 효과가 입증되면 다른 인구 밀집 지대에 이 시스템을 도입할 예정이다. 난방 시스템 테스트는 2021년, 시스템 운영은 2022년을 목표로 하고 있다.

약간의 발상의 전환을 통해 버려지는 에너지를 자원으로 재활용한 경우인데, 친환경과 경제성의 두 마리 토끼를 잡을 수 있을지 결과가 주목된다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com