美, '인공태양'으로 에너지 생산 성공했다…13일 성과 발표

미국 정부가 오는 13일(현지시간) 꿈의 에너지로 불리는 핵융합 기술에 대한 중요한 과학적 성과를 발표할 예정이라고 파이낸셜타임스(FT)와 워싱턴포스트(WP) 등 주요 외신이 11일 보도했다.

매체는 미국 정부의 발표 내용이 핵융합 반응에서 처음으로 에너지를 순(純) 생산하는 데 성공했다는 내용일 것이라고 전망했다. 에너지 순생산이란, 에너지를 만드는 데 소모한 에너지보다 얻은 에너지가 많다는 의미다.

이번 연구성과는 미국 캘리포니아에 위치한 로런스 리버모어 국립연구소(LLNL)에 있는 핵융합 연구 시설인 국립점화시설(NIF)에서 나왔다. 이곳에 진행된 핵융합 반응 실험에서 2.1메가줄(MJ)의 에너지를 투입해 2.5MJ의 열에너지를 얻는 데 성공했다고 FT는 전했다. 약 20%의 에너지 마진을 남긴 셈이다.

로런스 리버모어 국립연구소의 국립점화시설. AP=연합뉴스

13일 진행되는 LLNL의 연구 발표회에는 제니퍼 그랜홈 에너지부 장관이 참석할 것으로 전해졌다. 조 바이든 대통령이 직접 나올 수 있다는 전망도 나온다.

핵융합 발전은 태양이 빛과 열을 내는 원리를 구현한 것으로, 태양이 에너지를 생산하는 것과 비슷한 방식으로 전기를 생산해 ‘인공태양’ 혹은 ‘꿈의 에너지’라 불린다. 일반적인 원자력 발전에 활용되는 핵분열 방식은 핵이 분열될 때 발생하는 에너지로 전력을 만드는 반면, 핵융합 발전은 수소가 헬륨으로 합쳐지면서 에너지가 발생한다.

이는 실제 태양에서 일어나는 핵융합과 유사한 반응이다. 이를 지구상에서 인공적으로 일으켜 에너지를 만드는 기술이 상용화되면, 온실가스나 오염물질을 배출하지 않는 전력을 사실상 무제한으로 얻을 것이란 기대가 나온다.

핵융합 과정에서 나타나는 레이저 빔이 양끝에 있는 구멍을 통해 들어오는 홀라움 캡슐 내부의 표적 펠렛, AP=연합뉴스

대규모 민간 핵융합 에너지 회사인 TAE의 정책담당자인 데이비드 에델만은 “이같은 연구 성과가 미국에서 나왔다는 것은 매우 자랑스러운 일”이라며 “이는 핵융합 발전을 성공시키는 길에 매우 중요한 이정표”라고 강조했다. 다만 WP는 “LLNL의 이번 연구 성과가 상업적 사용까지 이어지려면 최소 10년, 어쩌면 수십 년이 더 걸릴 수 있다”고 전했다.

WP는 바이든 행정부가 추진 중인 ‘기후 및 에너지 의제’에서 핵융합 발전 연구를 우선시한 결과 이 같은 연구 성과가 나왔다고도 강조했다. 바이든 행정부는 지난 8월 인플레이션 감축법을 통해 탄소배출량을 줄이고 차세대 청정 기술 개발을 위해 저탄소 에너지를 위한 보조금으로 약 3700억 달러(483조5900억원)를 투입한다고 밝힌 바 있다.

박형수 기자 hspark97@joongang.co.kr