이제 정신없이 오르던 고유가를 대비해 에너지의 미래와 인류문명의 앞날을 생각할 때인 것 같다. 인류는 그동안 태양에너지 등 지구 생성 당시부터 있던 에너지와 이 태양에너지가 유발한 광합성의 산물인 석유, 석탄 등으로 생존해 왔다. 인구가 증가하고 생활수준이 향상되면서 에너지 사용은 계속해서 늘어나는데 반해 지구상 에너지의 고갈은 급속도로 이뤄지고 있다. 인류문명은 적정 에너지 공급 없이는 지속 불가능하다.

언젠가 고갈되게 마련인 기존 에너지자원을 대신할 수 있는 새로운 기술의 실용화가 절실하다. 이 기술은 적정 가격 수준에서 무한한 에너지 공급이 가능한 핵융합 에너지 기술이다.

“핵융합이란 태양 내부와 같이 고온고압 플라즈마 상태의 가벼운 수소 원자핵 두 개가 합쳐지는 과정에서 질량 감소에 의해 막대한 에너지를 발생시키는 현상을 말한다”. 쉽게 표현하면 소비하는 에너지보다 새로 생성하는 에너지가 더 많은 기술이다.

크게 핵분열(fisson)과 핵융합(fusion)으로 나뉘는데, “핵분열”은 우라늄 같은 질량이 큰 물질을 쪼개서 에너지를 얻는 것이고, “핵융합”은 수소와 같은 질량이 작은 물질을 융합시켜서 에너지를 얻는 것이다. 현재 상용화되어 있는 원자력발전소는 모두 핵분열 발전이다.

미 위스콘신대 핵융합 연구소의 제럴드 쿨친스키(Kulcinski) 교수는 “유가가 배럴당 100달러라고 가정할 때, 1톤의 헬륨3 가치는 100억 달러(약 10조4000억원)에 이른다”며 “달에서 채취해 가져오는 비용(약 8억달러)을 감안하더라도 경제성이 있다”고 말했다. 이 기술의 가치는 오래 전부터 알려져 왔지만 막대한 투자비와 다양한 기술혁신 과제들이 중첩되어 완전한 입증이 지연되어 왔다. 그러나 최근 세계 주요 선진국들은 핵융합에너지의 실용화 가능성을 경쟁적으로 입증하고 있으며 조기 상용화를 위한 개발 경쟁이 가열되고 있다.

러시아는 2020년까지 달에 헬륨3 채취 기지를 건설한다는 계획이다. 인도 우주연구소(ISRO)는 오는 10월 발사할 예정인 달 탐사 위성 ‘찬드라얀 1호’에 헬륨3 함유량을 조사하는 장비를 탑재한다.

우리나라에서 개발한 차세대 초전도핵융합연구장치인 KSTAR도 최근 핵융합에너지 개발을 위한 첫 단추인 ‘최초 플라즈마’ 발생을 성공적으로 달성하고 본격적인 운영단계에 들어섰다. 한국은 또 선진 7개국과 공동으로 핵융합을 연구하는 국제핵융합실험로 사업에도 참여해 핵융합 선진국으로서 개발을 주도하고 있다.

하지만 모든 일이 순조롭지만은 않다. 과학자들은 막대한 투자비와 더불어 핵융합에너지 실용화는 2050년쯤으로 예상하고 있다. 이제 핵융합에너지 조기 상용화를 앞당기는 전략의 효율성을 국민적 차원에서 점검하는 체계를 도입해야 한다. 핵융합 기술 개발은 대한민국과 인류의 미래에 관한 절실한 과제라는 사실을 다시 한번 생각할 때 인 것 같다.

이재동· 부산광역시 해운대구