록히드마틴이 기존보다 10분의 1 크기에 에너지는 10배를 만들고 훨씬 안전한 핵융합로인 CFR(Compact Fusion Reactor)을 개발 중이다.
이 프로젝트를 진행 중인 연구소 측은 50년 전만 해도 핵융합 반응을 발명했을 때만 해도 인류는 환호성을 질렀지만 이런 핵융합 반응은 더 안전하면서도 훨씬 큰 에너지를 창출할 수 있다고 밝혔다.
핵융합 반응을 통해 에너지를 만드는 과정은 태양과 같은 구조다. 원자에서 전자를 떼어내 원자핵끼리 충돌시켜 새로운 원자를 만들어낸다. 이 과정에서 엄청난 양의 에너지가 생기는 것. 또 핵융합로에서 원자력발전소 같은 핵폐기물이 나오지 않아 안전하고 깨끗한 발전을 기대할 수 있다. 전 세계에 에너지를 안전하고 환경오염 없이 조달할 수 있는 것이다.
이 핵융합로의 가장 큰 열쇠는 거대한 전류와 수억 도에 달하는 고온 환경을 조성하는 것이다. CFR는 기존 핵융합로보다 10분의 1 크기에 불과하다. 트럭에 실릴 정도 크기를 목표로 한다. 소형화를 통해 얻을 수 있는 장점은 개발시간 단축이다. 지금은 5년이 필요한 설계시간을 3개월로 줄이는 등 개발 속도 향상을 기대할 수 있다.
기존 핵융합로는 초고온 플라즈마 환경에서 중수소와 삼중수소를 충돌시켜 헬륨을 생성하는 반응을 일으키는 플라즈마 밀폐 방식을 이용한다. 하지만 대량 전력을 필요로 하는 탓에 발전 가능한 에너지 이상 에너지가 필요하다.반면 CFR 방식은 초전도 코일을 이용해 자기장을 형성하고 더 넓은 챔버 영역에 플라즈마를 유지한다.
이런 방식을 이용해 CFR는 크기는 10분의 1로 줄어드는 반면 기존 방식보다 10배에 달하는 에너지를 만들 수 있다. 아직은 프로젝트 초반이지만 프로토타입은 트럭에 실을 수 있는 13×7m 크기로 설계되어 있다고 한다. 이 정도 크기로 8만 가구가 필요로 하는 가정용 전력을 조달하는 100메가와트 출력을 목표로 하고 있다. 록히드마틴 측은 앞으로 5년 안에 시제품을 만들고 10년 안에 실용화를 하겠다는 목표로 세운 상태다.
전자신문인터넷 테크홀릭팀
최필식기자 techholic@etnews.com
