美 “핵융합 발전 실험 성공”… 상용화엔 수십년

쓴 것보다 더 많은 에너지 ‘순 생산’
미래 무한 청정에너지 생산 첫발
“바이든, 10년내 핵융합발전소 목표”

미국이 미래의 무한 청정에너지원으로 꼽히는 핵융합 기술을 이용해 세계 최초로 ‘순(純) 에너지(net energy gain·투입된 에너지양을 초과해 생산된 에너지)’ 생산에 성공한 사실을 미국 정부가 확인하면서 핵융합 발전소 상용화에 대한 기대가 커지고 있다. 이번 실험 결과에 대해 과학계는 “핵융합 발전의 돌파구, 중대한 이정표”라고 평가했다. “조 바이든 대통령은 10년 안에 상용화된 핵융합 발전소를 만들겠다는 계획”이라고 제니퍼 그랜홈 미 에너지부 장관이 밝혔다.

그랜홈 장관은 13일(현지 시간) 기자회견에서 “로런스 리버모어 국립연구소의 국립점화시설(NIF)을 통해 5일 사상 처음으로 핵융합 순 에너지를 생산했다. 21세기의 가장 인상적인 과학 업적”이라고 발표했다. 그에 따르면 연구팀은 핵융합 반응을 일으키기 위해 2.05MJ(메가줄)의 에너지를 소모해 3.15MJ의 에너지를 얻었다. 투입된 에너지의 약 154%를 산출한 것이다.

다만 실제 전력 공급을 위한 효율성을 얼마나 높일 수 있는지가 상용화 성공의 관건이다. 전문가들은 상용화까지 수십 년이 걸릴 수도 있다고 지적했다. 리버모어 연구팀이 사용한 ‘관성 봉입 핵융합(inertial confinement fusion)’ 기술은 192개의 초강력 레이저를 통해 태양보다 더 뜨거운 섭씨 1억 도 이상의 초고온 환경을 만들어 핵융합 연쇄반응을 일으킨다. 연구팀은 1.1MJ의 순 에너지를 얻는 데 성공했지만 레이저 기기에 소모된 에너지만 322MJ에 이른다. 상용화가 가능해지려면 이번 연구에서 기록한 154%의 출력을 최소 3000%까지는 끌어올려야 한다.

신아형 기자 abro@donga.com