[비센의 재미있는 과학 이야기] 핵융합 발전 > 교육칼럼

본문 바로가기
사이트 내 전체검색
교육칼럼

[비센의 재미있는 과학 이야기] 핵융합 발전

페이지 정보

작성자 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일16-03-24 12:32 조회1,971회 댓글0건

본문

NISI20130729_0008482568_web.jpg

액체질소를 이용한 초전도 실험 모습

 

세계 주목받고 있는 핵융합 발전 기술,

버나비에 위치한 General Fusion에서 개발 

 

 

언젠가는 고갈될 수 밖에 없는 화석연료를 대신할 대체에너지를 개발하고자 하는 의지는 이 시대를 살아가고 있는 전세계 모든 인류의 공통된 관심사일 것입니다.

 

다행히 우리가 살고 있는 캐나다의 브리티시 콜롬비아주는 사용량의 89%에 해당하는 에너지를 수력발전만으로 충당할 수 있을 만큼 여유롭기 때문에 일반적으로 에너지절약에 대해 심각하게 생각하지 않지만, 에너지 자원이 부족한 한국과 같은 나라에서는 에너지 절약, 그리고 대체에너지에 대한 개발 등은 항상 과학계의 최대 관심사라 할 수 있습니다.

 

핵발전으로 인해 방사성 폐기물이 생기거나 후쿠시마 사태와 같은 엄청난 재앙을 가져올 수도 있다는 문제점이 있음에도 불구하고 많은 나라가 핵분열(nuclear fission)을 이용하는 원자력발전을 포기하지 못하는 이유는 그 효율성이 다른 발전 방법과는 비교할 수 없을 만큼 높기 때문입니다.

 

하지만, 사실 핵반응을 통해 에너지를 얻을 수 있는 방법이 핵분열만 있는 것은 아닙니다. 방사능 오염 위험을 야기시키는 핵분열(nuclear fission)보다도 효율이 높으면서도 이산화탄소와 같은 공기오염도 만들어 내지 않고 무엇보다 살아있는 모든 생물에게 위협이 되는 방사성 폐기물도 남기지 않는 등의 장점을 가지고 있는 훨씬 더 매력적인 방법이 있는데, 이것이 바로 핵융합(nuclear fusion)입니다.

 

우리가 핵융합법을 이용해서 에너지를 생성하는 발전방법을 사용한다면, 이에 사용되는 원료는 수소로서, 물, 즉 엄청난 양의 바다로부터 이를 얻어낼 수 있습니다. 단순한 계산으로 어림잡아보면,

 

0.001 센트 정도의 비용으로 바다로부터 추출해낸 수소로부터 핵융합을 통해 약 1 킬로와트시(kWh) 정도의 전기에너지를 얻어낼 수 있으며, 그 저장량 또한 우리가 앞으로 약 수십억년동안 충분히 사용할 수 있을 만큼이 우리의 주변에 널려있는 것입니다.

 

이렇게 핵분열법과는 비교도 할 수 없을 만큼 청정의 에너지원이며, 심지어 효율도 더 높음에도 불구하고 아직까지 핵융합법을 사용하여 전기를 생성하지 못하는 이유는 바로 핵융합 과정 차체가 그 동안 거의 불가능했기 때문이었습니다.

 

핵융합을 일으키기 위해서는 양전하값을 갖고 있는 두개의 입자를 서로 충돌시켜야 하는데, 같은 전하값을 갖는 입자들은 서로 밀어내는 척력이 생기기 때문에 이 작은 두입자를 충돌시키기 위해서는 엄청난 양의 에너지를 전달해야 합니다.

 

이 때 입자의 에너지라는 것은 곧 그 공간의 온도에 비례하는데, 핵융합을 일으킬 수 있는 이론적으로 가장 낮은 온도가 약 섭씨 1500도 정도가 됩니다. 그러기에 자연상태에서는 태양과 같은 별에서 빛을 발하는 것이 핵융합을 통해 에너지가 만들어지는 유일한 예가 됩니다.

 

태양만큼은 아니더라도, 엄청나게 높은 온도를 유지시킬 수 있어야 핵융합을 일으킬 수 있는 조건을 만족시킬 수 있다는 것입니다. 하지만, 과학계는 핵융합에 대한 연구를 포기 하지 않았고 지금도 계속 핵융합의 조건을 만들어 낼 수 있는 효율적인 방법을 찾아내기 위해 노력하고 있습니다.

 

대표적인 핵융합을 일으키는 방법으로 핵융합 관련된 연구소 중 세계에서 가장 큰 프랑스 남부에 위치한 국제열핵융합실험로(ITER, the way라는 의미의 라틴어), 그리고 영국에 위치한 유럽공동토러스(Joint European Torus, JET) 등에서 사용하고 있는 토카막(tokamak)이라는 장치가 있는데, 이는 도넛모양으로 생긴 내부 빈공간에 강한 자기장을 이용해서 고온, 고압의 플라즈마 상태를 구현해 내고, 그로부터 얻어지는 강한 에너지를 통해 핵융합을 일으키는 방법을 사용하고 있습니다.

 

얼마전 ITER에서는 50메가와트(MW)의 에너지만을 소모해서 그의 열배에 해당하는 500메가와트(MW)에 해당하는 전력을 만들어냄으로써 실제 토카막이 전기 발전을 위해 사용될 수 있음을 실험적으로 증명냈고, 이를 통해 핵융합발전이라는 것이 한 발 더 현실 가능한 것이 되어가고 있습니다.

 

이렇게 국가적 차원으로 새로운 대체 에너지원으로 대두되고 있는 핵융합(nuclear fusion)법을 이용한 발전이 여러 나라의 초미의 관심인 가운데 거대 규모의 국립연구소에서만 가능할 것같은 핵융합발전에 대한 연구가 우리의 이웃인 버나비의 조그만 벤처기업에서도 진행되고 있다는 흥미로운 사실을 알고 계시는 분들은 그리 많지 않으실 듯 합니다.

 

많은 한인 분들이 자주 지나다니시는 1번 고속도로로 연결되는 가글라디(Gaglardi) 웨이와 로히드(Lougheed) 하이웨이가 만나는 지역 근처에 위치한 General Fusion이라는 이 회사는 UBC 물리학과에서 박사학위를 받은 Michel Laberge에 의해 2002년에 설립되었으며 조그만 창고에서 만들어낸 시제품을 통해 보여준 핵융합발전의 가능성을 인정받아 2007년이후 지금까지 캐나다 정부를 포함한 전세계로부터 약 1억달러 상당의 펀드를 받아 핵융합발전에 관련된 연구를 진행하고 있는, 작지만 세계적으로 주목받고 있는 기업입니다.

 

이 회사를 설립한 Michel Laberge는 1990년 UBC에서 박사학위를 받은 후 프랑스의 에코폴리텍(L’ecole Polytechnique)와 오타와의 캐나다 국립연구소(National Research Council, NRC)에서 두번의 포스트닥터(박사후 과정)을 거친 후, 사실 크게 주목받지 못하고 일반 회사의 연구직으로 취직해  평범한 삶을 살다가, 자신의 평범한 삶을 깨고서 어느 날 갑자기 혜성과 같이 핵융합연구분야에 나타난 인물입니다.

 

전 세계적으로도 매우 고무적인 발전을 해오고 있는 핵융합발전 분야에 새롭게 떠오르는 루키로 주목받고 있는 버나비의 General Fusion은 다른 거대규모의 시설보다는 상대적으로 작은 규모의 발전기에 해당하지만 매우 참신한 아이디어를 이용해서 핵융합발전을 일으키는 방법을 실현하고자 하고 있습니다.

 

상대적으로 작은 규모의 시설을 이용하다보니 중심부에 충분한 에너지를 모을 수 없는 문제점을 해결하고자 둥근 구형의 중심부에 자기장을 이용해 연료를 집중시키고, 한순간에 여러방향에서 피스톤을 통하여 압력을 가함으로써, 여러개의 해머로 중심부를 강하게 내리치는 효과를 만들어 순간적으로 고온고압의 상태를 만들어 내고, 이로써 핵융합을 가능하게 만드는 방법이 General fusion의 핵융합 발전로의 원리입니다.

 

이는 최근에 연구되고 있는 자기장 타겟 융합법(Magnetized target fusion)을 응용한 방법으로 학계에서 매우 획기적인 방법으로 인정받고 있습니다.

 

아직까지 핵융합법을 통한 발전 자체를 실현시키지는 못했지만, 현재 진행되는 많은 방법중 가장 실현가능성이 높은 몇가지 중에 하나로 주목받고 있는 방법입니다.

 

과거 절대 불가능한 일일것만 같았던, 인류의 숙원인 청정 에너지 발전 방법인 핵융합으로 가는 길을 연 건 국가적 차원의 거대 연구소 뿐만이 아니라, 일상의 무료함을 깨고자 뭔가 새로운 것을 찾던 평범한 연구원이었던 한 과학자가 열정과 끊임 없는 노력으로 작은 창고에서 시작했던 실험이기도 했다는 것이 참으로 흥미롭고 고무적인 일이라 생각됩니다.

 

석준영.gif

석준영(비센 학원장)

댓글목록

등록된 댓글이 없습니다.

교육칼럼 목록

게시물 검색
Total 955건 6 페이지
교육칼럼 목록
번호 제목 글쓴이 날짜 조회
655 [민동필 박사와의 일문일답] – 목표 지향적 공부 방법 4 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-25 1274
654 [민동필 박사와의 일문일답] – 목표 지향적 공부 방법 3 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-21 1290
653 [민동필 박사와의 일문일답] – 목표 지향적 공부 방법 2 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-14 1806
652 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 조선 전기의 문학과 예술-1 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-14 2081
651 [김바울의 교육칼럼] 아이엘츠 리딩 고득점을 원하는분들을 위한 학습법. 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-08 1745
650 [민동필 박사와의 일문일답] – 목표 지향적 공부 방법 1 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-08 2548
649 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 조선 초기의 대외 관계-2 신창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-02 3198
648 [민동필 박사와의 일문일답] – 감정에 치우치면 사고력을 키울 수 없어! 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 08-31 2225
647 [민동필 박사와의 일문일답] – 두뇌를 능동적으로 움직이도록 만드는 목표 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 08-24 1346
646 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 조선 초기의 대외 관계-1 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 08-17 2194
645 [민동필 박사와의 일문일답] – 목표 지향적 두뇌능력을 키우는 공부 방법 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 08-17 1496
644 [김바울의 교육칼럼] 아이엘츠 리딩 시작하시는 분들 위한 학습법. 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 08-12 1773
643 [민동필 박사와의 일문일답] – 인간 두뇌에 대한 이해 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 08-10 1415
642 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 고려의 토지 제도 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 08-05 2174
641 [민동필 박사와의 일문일답] – 홀로 선다는 것 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 08-03 1569
640 [민동필 박사와의 일문일답] – 감정의 집단화 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-27 1578
639 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 가야 역사-2 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-22 1891
638 [민동필 박사와의 일문일답] – 행복이란? 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-20 990
637 [민동필 박사와의 일문일답] – 두뇌가 정보를 처리하는 방법 2 (칭찬과 벌을 통한 교육은 배우는 사람을 노… 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-13 1186
636 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 가야 역사-1 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-08 1684
635 [민동필 박사와의 일문일답] – 두뇌가 정보를 처리하는 방법 1 (감정) 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-06 1352
634 [민동필 박사와의 일문일답] – 목표 지향적 두뇌능력이 학교공부에 미치는 영향 3 - 가르치는 사람의 역할 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-29 1415
633 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 조선왕위 계보도 - 2 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-24 1422
632 [민동필 박사와의 일문일답] – 목표 지향적 두뇌능력이 학교공부에 미치는 영향 2 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-22 1570
631 [김바울의 교육칼럼] SAT 고득점을 위한 ESSAY 학습법. 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-17 1259
630 [민동필 박사와의 일문일답] – 목표 지향적 두뇌능력이 학교 공부에 미치는 영향 1 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-15 1757
629 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 조선왕위 계보도 - 1 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-10 1716
628 [민동필 박사와의 일문일답] – 쉽지만 쉽지 않은 영재의 두뇌능력, 그 이유는? 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-08 1765
627 [김바울의 리사운드 영어교육 칼럼] 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-03 1708
626 [민동필 박사와의 일문일답] – 영재는 목표 지향적 두뇌능력으로 이룰 수 있어! 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-01 1413
625 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 운현궁 – 조선말, 왕실문화를 거닐다 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-27 1685
624 [민동필 박사와의 일문일답] – 인간의 두뇌는 동물의 두뇌와 어떻게 다른가? 2 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-25 1583
623 [김바울의 교육칼럼] SAT 고득점을 위한 읽기와 쓰기 학습법. 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-20 1606
622 [민동필 박사와의 일문일답] – 인간의 두뇌는 동물의 두뇌와 어떻게 다른가? 1 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-18 1475
621 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 조선시대의 중앙 정치 조직과 지방 행정 조직 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-13 4940
620 [민동필 박사와의 일문일답] – 생각이 있는 사람과 없는 사람의 차이 2 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-11 1643
619 [김바울의 교육칼럼] SAT 고득점을 위한 어휘학습법. 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-06 1897
618 [민동필 박사와의 일문일답] – 생각이 있는 사람과 없는 사람의 차이 1 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-04 1357
617 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 주자학과 양명학 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-29 3697
616 [민동필 박사와의 일문일답] – 생각하는 사람과 집착 1 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-27 1092
615 [김바울의 교육칼럼] '코로나19가 바꿔놓은 수업 환경, 능동적인 공부법으로 극복해 보자' 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-23 2744
614 [김바울의 교육칼럼] 리사운드 영어교육 2 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-23 1674
613 [김바울의 교육칼럼] 리사운드 영어교육 1 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-23 1842
612 [민동필 박사와의 일문일답] – 생각과 선택의 차이 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-20 1526
611 [김바울의 자기소개서 교육 컨설팅] 자기소개서 미리 준비하기 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-15 1991
610 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 임진왜란 때 의병의 활동 – 2 심현섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-15 1989
609 [민동필 박사와의 일문일답] – 박사방 사건과 교육 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-14 1785
608 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 임진왜란 때 의병의 활동 - 1 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-08 2898
607 [민동필 박사와의 일문일답] – 타인의 인정이 가치판단의 기준이 되도록 만드는 교육의 문제점 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-06 1832
606 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 절 구경 갑시다 – 3 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-02 2067
605 [민동필 박사와의 일문일답] – 교육이 개인의 삶에 미치는 영향 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-30 1981
604 [민동필 박사와의 일문일답] – 많은 사회문제는 교육이 그 시작점 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-23 1668
603 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 절 구경 갑시다 – 2 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-19 2027
602 [민동필 박사와의 일문일답] – 배우는 사람의 이해력을 탓하는 교육자의 이면 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-16 2072
601 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 절 구경 갑시다 – 1 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-12 2592
600 [민동필 박사와의 일문일답] – 지식과 사고력은 두 개의 다른 두뇌능력 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-09 2380
599 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 천태종과 조계종 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-06 2599
598 [민동필 박사와의 일문일답] – 이름이나 지식에 얽매이면 사고력을 키울 수 없어 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-02 1907
597 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 고려의 문벌 귀족 사회 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 02-27 2757
596 [민동필 박사와의 일문일답] – 지식을 배우는 공부는 생각이 필요가 없어 사고력을 늘리지 못한다! 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 02-24 1707
회사소개 신문광고 & 온라인 광고: 604.544.5155 미디어킷 안내 개인정보처리방침 서비스이용약관 상단으로
주소 (Address) #338-4501 North Rd.Burnaby B.C V3N 4R7
Tel: 604 544 5155, E-mail: info@joongang.ca
Copyright © 밴쿠버 중앙일보 All rights reserved.
Developed by Vanple Netwroks Inc.
모바일 버전으로 보기