며칠 전 과학계는 또 하나의 경이로운 소식을 접했다. 중국이 핵융합 기술을 활용해 약 17분(1066초) 동안 1억 도에 달하는 인공태양을 유지하는 데 성공했다고 발표한 것이다. 미국, 유럽, 한국이 수십 초 수준에 그친 것과 비교하면 압도적인 성과다.
 [코리안투데이] 중국핵융합 발전소EAST © 김현수 기자 |
특히 중국의 핵융합 실험 장치인 ‘EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)’는 투입한 에너지보다 더 많은 에너지를 생산하는 결과를 얻어냈다. 이는 단순한 실험적 성공을 넘어 상업화 가능성을 시사하는 중요한 지표로 평가된다.
중국은 미엔양 지역에 대규모 레이저 유도 핵융합 연구소도 건설 중이다. 해당 연구소는 192개 이상의 레이저를 사용해 중수소(²H)와 삼중수소(³H)를 가열하여 플라스마 상태를 형성한다. 이 과정에서 온도는 1억 도에 이르고, 이후 연쇄 반응을 통해 지속적인 핵융합이 발생한다.
이에 반해 한국과 프랑스를 비롯한 국가들은 토카막 방식을 주로 사용하고 있다. 도넛 모양의 챔버에 중수소와 삼중수소를 주입하고, 강력한 자기장으로 플라스마를 가둔 뒤 전기로 가열해 이온 온도를 1억 도 이상으로 올리는 방식이다. 한국의 ‘KSTAR’도 현재 플라스마를 48초 동안 안정적으로 유지하는 데 성공한 바 있다.
 [코리안투데이] 건설중인 중국 레이저 유도 핵 융합 발전소 © 김현수 기자 |
그러나 일부 전문가들은 중국의 이번 성과에 대한 의문을 제기하고 있다. 2018년에도 중국은 1억 도의 플라스마 유지에 성공했다고 발표했지만, 당시 핵심 조건이었던 이온 가열이 아닌 전자 가열로 밝혀지며 논란이 있었다. 전자가 이온보다 약 2천 배 가볍기 때문에 같은 에너지를 공급해도 온도가 빠르게 상승한다. 이로 인해 전자 가열은 플라스마 전도성을 높이는 효과는 있지만, 핵융합 반응을 완전히 유도하기는 어렵다.
 [코리안투데이] 플라즈마 상태 © 김현수 기자 |
그럼에도 불구하고 이번 발표에서 생산된 에너지가 투입 에너지를 초과했다는 점은 실제로 전자 가열만으로도 상당한 효과를 냈을 가능성을 시사한다.
중국의 이러한 성과는 단순히 과학 기술 차원을 넘어 글로벌 에너지 패권 경쟁에서 중요한 변수로 작용할 전망이다. 미국은 동맹국들과 함께 중국을 견제할 가능성이 높아지고 있으며, 과학계에서는 핵융합 기술이 향후 지구의 에너지 문제를 해결할 열쇠가 될 것으로 보고 있다.
 [코리안투데이] 중국 EAST 내부 © 김현수 기자 |
핵융합 발전은 기존 원전보다 약 7배 더 많은 에너지를 생산할 수 있는 혁신적 기술로, 상용화가 성공한다면 경제력과 국방력 등 국가 경쟁력에 중대한 영향을 미칠 것이다.
 [코리안투데이] 핵 융합 그래픽 © 김현수 기자 |
한편 한국은 중국의 진보에 대응하기 위해 R&D 예산 확대와 핵융합 연구 인력 확충 등의 조치가 시급하다는 지적이 제기되고 있다.
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