[르포/대전 핵융합연구개발사업단] 핵융합 발전이란

핵융합 반응은 중수소(D)와 삼중수소(T)라는 가벼운 원자핵이 서로 융합, 헬륨 원자핵으로 합성되면서 감소된 질량이 막대한 에너지로 변환ㆍ생산되는 반응이다. 연료인 중수소는 수소에 중성자가 1개 더 결합된 원소로서 바닷물에 풍부하게 존재한다. 삼중수소는 리튬에서 추출하며 핵융합로 안에서 일단 핵변환이 시작되면 새로운 리튬 공급없이 생산될 수 있다 문제는 자석의 극처럼 서로 반발하는 중수소와 삼중수소의 원자핵을 합치려면 이들을 태양과 같은 1억℃ 이상의 초고온 플라즈마 상태(원자핵과 전자가 분리돼 자유롭게 날아다니는 상태, 우주의 99%를 차지)로 만들 필요가 있다는 점이다. 태양의 에너지원이 이러한 핵융합 반응이다. 핵융합발전소는 ‘인공태양’인 셈이다. 다만 가열된 플라즈마를 안정적으로 담을 용기는 지구상에 존재하지 않아 결국 자석을 이용, 자석에서 나오는 자기장으로 플라즈마를 진공 중에 가둔다. 지난 68년 구소련에서 고안한 토카막 방식의 T-3 장치가 1,000만℃의 고온상태를 달성하면서 연구가 본격화 했다. 98년 일본의 JT-60U는 사용에너지보다 방출에너지가 많은(Q=1.25) 분기점을 달성하면서 핵융합 발전의 가능성을 증명했다 국제핵융합실험로(ITER) 프로젝트는 핵융합 발전가능성을 기술적으로 실증하기 위해 지난 88년 시작됐다. 미국ㆍ유럽연합(EU) 등 선진 6개국이 참여,국제우주정거장 이래 최대의 국제과학사업으로 평가받는다. 시설이 완공되는 2015년 이후에는 에너지증폭율(Q) 10 이상과 500MW급의 핵융합 에너지 생산이 목표다. 그동안 프랑스와 일본이 유치를 위해서 뛰었지만 결국 핵관련 기초인프라와 연구경험이 뛰어난 프랑스 카다라슈로 결정됐다.