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미래를 향한 과학 21세기의 세계|에너지는 무진장

중앙일보

입력

지면보기

종합 11면

「에너지」는 한나라의 생명선. 산업에다가 영양분을 공급하는 「에너지」가 해결되어야만 2000년의 번영이 약속된다. 그런데 전문가들은 「에너지」 소비량이 엄청나게 증가되는데도 걱정이 없을 것이라고 낙관하고 있다. 여러 기술적인 난제가 풀어질 것이기 때문이다. 1961년의 전세게 「에너지」소비량은 석탄으로 환산해서 46억톤이었다. 그것이 1984년엔 1백억톤으로 늘어날 것이라 하며 2000년엔 배인 2백억톤이 될 것이라는 예상이다.
현재의 중요한 「에너지」자원은 석탄·석유 등의 연료와 수력이다.

<한계 이른 석탄·석유>
그런데 그 모두가 벌써 한계를 보이고 있다.
21세기까지의 확실안 보장은 없는 것이다. 사람에 따라 석유의 탑광법과 채유법의 발달에 힘입어 21세기에도 석유가 고갈되는 일은 없다고 자신있게 내세우기도 한다. 그렇다 하더라도 석유와 석탄은 21세기의 인간생활을 크게 지배할 고분자화학을 위한 중요한 원료공급원이 될 것이 분명하다. 그렇기 때문에 일찍부터 석유등을 대신할 수 있는 「에너지」원이 진지하게 연구되어 왔다. 그것은 다름 아니다. 순환「에너지」(태양열 풍력 조력 등)와 원자력(핵분열)과 핵융합(지상의 태양)이다.
그러나 전 시계에서 필요한 20조 킬로와트 시 라는 막대한 전력을 채우기 위해 단기요량 2∼3만 킬로와트 정도의 순환 「에너지」로는 개수를 아무리 늘려도 한계가 있게 마련.

<대규모로 원자력발전>
군기용량 백만 킬로와트 짜리의 원자력발전소와 같은 대규모의 것이 중심이 되어야 한다. 「우라늄」 1톤은 석탄 3만톤에 해당된다고 약 석탄 천8백억톤분이 매장되어 있는데 21세기 「에너지」소비량으론 10년분도 못된다. 하지만 2000년의 세계가 되기 이전에 천연 「우라늄」의 거의 전부인 「우라늄」238을 분열성 물질인 「플루토늄」239로 전환시기는 고속증식로가 실용화될 것이다.
고속증식로는 우리나라에도 무진장 있는 「모자이트」 속의 「토륨」을 또안 핵분열 물질로 전환시켜 「에너지」를 내기도 한다. 따라서 원자력의 「포텐셜」을 만배정도 올린다는 계산이 나온다. 64년9월12일자 「네이튜어」지 상에서 영국의 「데이비스」는 해수 중에 40억톤에 달하는 「우라늄」 자원이 존재한다고 보고하고 있다. 이는 실로3백만Q(1Q는 석탄3백80협톤에 상당 하는 열량)의 열량에 상당한다.

<핵융합발전은 기대난>
더욱 고무적인 것은 MHD(직접발전)의 개발이다. 1951년께의 화력 발전소의 「에너지」변환율은 겨우 19%정도였다. 그것이 1965년 경에는 37%로 올랐다. 그러나 그것으로 한계점에 달했기 때문에 「에너지」의 높은 변환율은 MHD에 바라지 않을 수 없게 되었다. 2000년에는 변환율 50%의 MHD방식이 개발되어 원자력발전에는 물론 태양열 발전에도 쓰이게 될 것이라고 한다.
석탄의 면지나 방사능을 내지 않는 가장 이상적인 발전방법인 핵융합발전은 유감스러운 일이나 21세기초에는 실용화되지 않을 것이라는 것이 대다수 학자들의 의견. 태양은 수소가 핵융합을 일으킴으로써 대단한 열을 내고 있다. 많은 학자들의 예측대로 2020년께에 가서 핵 융합발전이 실용의 궤도에 올라서게 되기만 하면 인류의 「에너지」걱정은 영원히 안녕이다. 해수중의 6조톤의 중수소로 10억년 동안 「에너지」를 얻어낼 수 있고 또한 해수중의 15경(조의 만배)톤의 수소로는 10조년 동안 「에너지」걱정을 안해도 되니까-.

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