전력 걱정없는 시대로…美 ‘꿈의 기술’ 핵융합발전 성큼

美에너지부, 13일 발표 예정
“무제한 청정 발전 새 이정표”

2022년 11월 로런스 리버모어 국립연구소 연구진 논문에 실린 그림 [로런스 리버모어 국립연구소 홈페이지 캡처]

미국 정부가 투입된 에너지보다 더 많은 양의 에너지를 생산하는 핵융합 발전 첫 성공 사례를 곧 발표한다.

11일(현지시간) 워싱턴포스트(WP)에 따르면 미국 에너지부는 이같은 연구 성과를 오는 13일 발표할 계획이다. WP는 “무제한적이고 저렴한 청정 전력을 생산하는 기술 개발 계획의 주요한 이정표”라고 전했다.

핵융합 발전 기술은 태양에서 일어나는 핵융합과 유사한 반응을 구현해 에너지를 생산하는 것이 요체다. 상용화될 경우 탄소 배출 없이 전력을 사실상 무제한으로 얻을 수 있는 ‘꿈의 기술’이다. 이 때문에 1950년대부터 미국을 필두로한 세계 각국이 천문학적 연구비를 쏟아부으며 기술 개발에 나서고 있다. 다만 현재까지는 기술적 한계가 명확했다. 핵융합 반응을 일으키기 위해 투입된 에너지가 생산된 에너지와 거의 동일했던 것이다.

이번에 미국 정부가 발표할 성과는 생산 에너지가 투입 에너지보다 더 많은 ‘순(純) 생산’에 성공했다는 사실이다. 해당 연구는 버클리 캘리포니아대 등이 참여해 1952년 설립된 ‘로번스 리버모어 국립연구소’(LLNL)에 있는 핵융합 연구 시설인 ‘국립 점화 시설’(NIF)이 수행했다. NIF는 핵융합 반응이 일어나는 초고온·초고압의 플라즈마 확보를 위해 동시다발적인 폭발을 유도하는 방식으로 에너지 순 생산을 위한 연구를 진행했다. NIF의 연구에 정통한 한 핵융합 과학자는 WP에 “우리 대부분에게 이것은 시간 문제에 불과했다”고 말했다.

다만 갈길은 멀다. 핵융합 발전이 상용화되려면 투입되는 에너지보다 생산된 에너지가 20배 이상 많아야 하기 때문이다. WP는 LLNL의 이번 연구성과가 실제로 상업적으로 쓰이려면 적어도 10년, 아마도 수십년이 걸릴 것이라고 전망하면서, 이번 기술 개발이 정부에 의해 장기간 대규모 투자가 이뤄진 덕택이라는 점을 조 바이든 행정부가 부각할 것이라고 내다봤다.