핵융합 발전 설명과 상용화 시기: 핵융합의 미래는?

핵융합이란? 핵융합 간단 설명

영어로 Nuclear fusion 또는 그냥 fusion 이라고 한다.

두 개의 가벼운 원자가 충돌하여 더 무거운 원자를 만들고 그 과정에서 많은 에너지를 방출하는 과정이다.

태양, 우주의 빛나는 별에너지가 바로 핵융합을 통해 발생한다고 한다.  핵융합을 이용하면 인공태양을 만드는 것과 같다고 한다.

 

태양열, 풍력 등 다른 에너지원처럼 제어할 수 있는 과정은 아니지만 핵융합은 매우 효율적인 에너지원이다.

또한 더 깨끗한 에너지원이 될 수 있는 가능성이 있다.

이 새로운 발견은 핵융합의 미래를 흥미로운 연구 분야로 만들었다.

 

이 포스팅에서는 핵융합의 현재, 예상 상용화 시기, 핵융합의 미래와 그것이 가져올 것으로 예상되는 이점을 이야기 하려 한다.

 

핵융합 발전이란?

핵융합 발전은 영어로 nuclear fusion power generation 또는 fusion power generation

핵융합을 활용한 전력을 생산하는 것을 말한다. 

 

핵융합 발전의 장점

원자력 발전과 같이 방사능 폐기물 등의 환경적인 문제가 거의 없다고 한다. (풍선으로 만들어도 좋을 헬륨이 나온다고 한다.)

핵분열과 같은 폭발로 인한 대형 사고의 위험도 없다.

 

 

핵융합 현재 상황

1950년 대 부터 현재까지 미국 등 여러나라에서 핵융합 발전을 하기 위해 엄청난 연구비를 투입하여 노력을 해왔다.

그러다

2022년 12월 13일 미국에서 에너지 순생산(순에너지 생산을 위한 점화)에 성공했다는 발표가 있었다. 

 

https://youtu.be/aaBdwmNYQ58

 

투입한 에너지보다 더 큰 에너지를 핵융합 반응으로 순생산하는 것이 목표인데 이번에 성공했다고 함

물론 에너지 생산을 위해 레이저를 쏴야 하는데 이 에너지가 계산에서 빠졌다는 설명이 나무위키에 나와있다.

 

2022년 12월 13일, 미국 NIF가 2.05MJ를 투입해 3.15MJ를 발전해 '에너지 순생산에 성공'했다고 발표했다. 하지만 이는 레이저를 발사하기 위한 에너지를 제외한 것이고, 에너지 이득을 얻기 위한 조건인 레이저를 생성하기 위해 약 384~400MJ이 필요하다는 점은 생략되어 있다.

즉 2.05MJ 레이저빔이 생성되기 위해 400MJ에 가까운 전력이 투입되었으며, 순 에너지 손실률이 99%에 달한다는 것이다.
NIF는 시스템 전체가 아닌 핵융합 펠렛 자체의 에너지 수율만 고려한 것이다

- 출처 나무위키 - 핵융합 발전

핵융합 발전 - 나무위키

 

결과적으로 현재는 비용적 효율이 아주 떨어지지만 (라이트 형제가 12초의 비행에 성공을 했다고 실패한 것이 아니듯..)

어마어마한 성과는 분명해 보인다. 

뿐만 아니라 세계 각국이 이를 현실로 만들기 위해 노력하고 있다.

핵융합이 실용적인 형태의 에너지가 되는 지점까지 기술이 발전할 것으로 기대된다.

 

핵융합 발전 상용화 시기

이전까지는 향후 2~30년 후가 될 것으로 예상하고 있었으나 기술의 가속화가 이루어지고 있는 시점이기에

더욱 빨라질 가능성도 있고 최근에는 5~10년 내 상용화 될것이라는 이야기도 나오고 있다. 

그말대로라면 핵융합 발전 상용화 시기는 2025년에서 2030년 사이가 되지 않을까?

캐나다, 미국, 멕시코 월드컵은 핵융합 발전 상용화 이후가 될 것을 기대해 본다. 

참고로 매체에서는:

2035년에는 상용화 수준의 기술을 구현할 수 있을 것으로 전문가들은 내다본다

 

핵융합의 미래

핵융합 발전은 작은 연료에서도 엄청난 에너지가 나온다고 한다. (나무위키에서는 수소 50킬로그램만 있어도 핵융합 발전소를 1년 동안 운영할수 있다고 한다. 수소 천돈이면 1년간 전세계가 에너지 걱정없이 살수 있다고 한다. 

그렇다면 수소는 얼마나 존재 할까?

현재 전세계 수소 생산량이 7000만 톤이다. 수소는 지구의 70%이기에 거의 지구가 존재하는 한 무한에 가깝다. 

 

이렇게 효율이 좋은 기술이 상용화 되면 전기 요금은 초기 기술 투자 시기가 지나며 점차 저렴해 질것이다. 

한마디로 상용화 되면 에너지는 아주 저렴하게 무한하게 이용할수 있지 않을까?

 

차세대 발전 기술로 실현되어 상용화 된다면 인류는 한단계 발전된 형태의 삶을 영위해 갈수 있을 것으로 보인다. 

결국에 전기를 활용한 활동을 무한하게 할수 있는 로봇과 AI가 있다면 인간의 최소한의 노동 또는 노동이 필요 없는 순간이 올 수도 있다.