"에너지위기 40년안에 극복"|미과학저술가 「애시모프」박사의 전망

「에너지」 위기는 극복될 것인가. 여기에 대해 자신의 저서로 자신의 서재를 채울수 있다는 저명한 과학저술가 「아이적·애시모프」박사(미)는 자신있게 40년안에 「에너지」 위기는 해결된다고 말하고있다. 「애시모포」 박사가 보는 「에너지」해결의 「키」는 수소핵융합장치.
다음은「애시모프」박사가 예견하는 서기 2020년의 「에너지」전망이다.
인류는 자신들의 수명을 단축시킬지도 모르는 「에너지」위기에 직면해 있다고 말하고 있지만 사실은 그렇지 앉다. 그것은 「에너지」위기가 아니라 단지 석유위기일 뿐이다.
현 추세로 보아 지구상의 석유가 30년안에 고갈되는 것은 사실이다. 하지만 석유가 현재 가장 간편하고 다양한 「에너지」원이라는 것 뿐이지 유일한 「에너지」는 아니다.
21세기 첫 10년안에 인류는 필요한 석유를 공장에서 만들게 된다. 원료는 거의 무진장의 물과 전기가 될것이다.
물을 전기분해하면 수소와 산소로 분해되고 여기서 얻은 수소를 공기중의 탄소와 결합시키면 계속해서 석유를 얻어낼 수있다. 이것은 「가솔린」이 탄소와 수소의 화합물이기 때문에 가능하다.
그러면 물을 분해하는 전기는 어디서 공급할 것인가. 그것은 수소를 이용하게 된다.
수소를 무진장의 「에너지」로 바꾸는 방법은 태양에서 얻어낼수 있다.
태양은 그 거대한 중력에 의해 핵심부가 압력을 받아 찌그러지면서 섭씨 1천5백만도의 열을 낸다. 이 정도의 열과 압력은 수소의 원자를 깨뜨리게 되며 노출된 원자핵들이 「헬륨」핵으로 전환되면서 다시 막대한 「에너지」를 방출한다. 이 과정이 핵융합으로 태양은 매초 4백60만톤의 수소를 「헬륨」으로 바꾸면서 우주공간으로 열을 쏟아낸다.
사방으로 퍼지는 이 「에너지」의 아주 작은 부분이 지표면에 받아지는데 20분간 지표면이 받는 태양「에너지」는 인류가 1년간 사용하는 「에너지」와 맞먹는다.
하지만 지상에서 이런 핵융합을 일으키는데는 태양과 달리 몇가지 문제가 있다.
첫째 어떻게 해서 수소탄과 같이 일시에 「에너지」를 방출하지 않고 필요한 「에너지」를 계속 얻어내는가이다. 태양은 거대한 중력으로 가속된 수소원자를 불들어 일정한 융합속도를 유지하지만 지상에는 그런 힙을 만들수 없다. 그래서 생각해낸것이 핵융합을 처음 소량의 수소로 시작하고 수소가 떨어질때쯤 다시 소량의 수소를 공급하는 방법이다.
두번째는 고열로 가속된 수소원자를 어떻게 용기속에 잡아 두는가이다. 핵융합을 일으킬때 수소원자는 용기를 순간적으로 기화시킬 수 있는 온도가 된다. 이 문제를 해결키 위해 자장을 이용하는 연구가 진행중이다. 수소원자는 초고온에서 분해돼 전기를 띠는 부스러기가 되는데 자장을 이용, 이 부스러기를 용기속에 잡아놓는 방법이다.
한편 자연계에는 초고온이 아니라도 핵융합을 쉽게 일으키는 중수소가 있다. 중수소는 보통 수소 6천5백개중 1개꼴로 존재하는데 바닷물속에 있다. 계산상으로는 바닷물 1리터면 3백리터의 「가솔린」과 맞먹는 「에너지」를 얻어낼수있다. 지구에는 모두 13.6×10의 17제곱리터의 바닷물이 있으므로 핵융합로가 완성되면 지금의 소비율로 보아 수십억년동안의 「에너지」문제는 자연해결된다.
현재 미국의 「프린스턴」과 MIT대학은 「토카마크」라는 실험용 핵융합로를 운용중이고 「캘리포니아」대학은 중수소와 3중수소의 혼합물에 「레이저」광선을 투사, 핵융합반응을 일으키는 실험을 하고있다.
핵용합 「에너지」가 원자력보다 우수한 것은 수소는 얻기 쉽고 취급이 쉽다는 점과 사고에 따른 위험이 적고 방사능오염이 없다는 점이다.
이렇게 깨끗하고 무진장한 「에너지」는 인류가 이미 3O년전 수소탄라는 핵융합의 기초를 이뤘듯이 앞으로 40년안에 서서히 지속적으로 반응하는 핵융합로를 를림없이 만들어 낼 것이다.