▲'쌤과 함께' 스틸컷(사진제공=KBS)

남용운 박사가 '이슈 픽 쌤과 함께'에서 핵융합을 이야기한다.

12일 방송되는 KBS1 '이슈 픽 쌤과 함께'에서는 한국 핵융합에너지연구원의 남용운 박사를 초대해 에너지 대전환 시대에 미래를 바꾸는 기술로 주목받는 핵융합이 어떤 기술인지 전한다.

과학자이자 SF소설 작가이기도 남용운 박사는 영화 속 과학으로 강연의 포문을 열었다. '아이언맨'이 가슴에 달고 있는 '아크 원자로'와 '설국열차'의 무한 동력이 바로 핵융합을 영화적 상상력으로 적용한 것이라고 설명했다. 남 박사는 아직은 영화 속 '꿈의 에너지'이지만 "머지않은 미래에 현실이 될 수 있다"라고 전망했다.

전 세계 과학자들이 핵융합 기술로 에너지를 얻기 위해 연구에 뛰어들었고, 작년 12월에는 핵융합 반응으로 투입한 에너지보다 더 큰 에너지를 얻는 이른바 '점화'에 미국 연구진이 세계 최초로 성공했다는 것. 이는 '아이언맨'과 '설국열차'의 무한 에너지가 현실화하는 첫 관문을 통과한 것으로 남 박사는 평가했다.

▲'쌤과 함께' 스틸컷(사진제공=KBS)

이어 남 박사는 핵융합과 핵분열을 비교해 설명했다. 원자력 발전소로 익숙한 핵분열은 우라늄과 같은 무거운 원자핵에 중성자를 충돌시켜 두 개로 분열할 때 발생하는 열로 에너지를 얻는 방식이다. 우라늄 1kg으로 석탄 1,500톤보다 많은 에너지를 얻고 탄소 배출도 없지만, 고준위 방사성 폐기물 발생이 핵분열의 큰 단점.

반면, 핵융합은 가벼운 원자핵인 중수소와 삼중수소를 1억 도의 플라스마(이온화된 기체) 상태에서 결합시켜 얻는 에너지로, 핵분열보다 7배가 넘는 에너지를 생산하는 고효율 반응이다.

게다가 핵융합은 누출과 폭발의 위험에서 원천적으로 안전한 발전 방식이라고 설명한 남 박사는 "고준위 방사성 폐기물이 발생하지 않아 핵융합은 친환경 에너지로 주목받고 있다"라고 강조했다.

남 박사는 우리나라에 핵융합 에너지가 꼭 필요하다고 주장했다. 그 이유는 핵융합 에너지를 만들기 위한 원료인 중수소와 삼중수소를 바닷물에서 무한하게 채취할 수 있기 때문. 삼면이 바다인 우리는 궁극의 에너지원을 확보한 최적의 조건. 경제 유튜버 슈카는 “그렇다면 바닷물을 박사님이 일하시는 연구소에 좋은 조건으로 팔겠다”라며 너스레를 떨었고, 개그우먼 이수지는 “핵융합이 그렇게 좋은 거면 그걸로 합시다”라고 큰 관심을 보였는데, 남 박사는 핵융합 기술의 상용화까지는 몇 가지 변곡점을 지나야 한다고 설명했다.

특히 우리나라는 독보적인 핵융합 기술 역량을 갖추고 있어 글로벌 경쟁력이 충분하다고 자신감을 피력했다. 남 박사가 밝힌 자신감의 근거는 KSTAR다. 우리나라가 독자 개발한 핵융합 장치인 KSTAR는 핵융합의 핵심 기술인 1억 도의 플라스마 운전 세계 기록을 보유하고 있다. 초전도 자기장을 이용해 초고온 플라스마를 가두는 데 성공한 KSTAR의 기록은 30초. 앞으로 300초까지 초고온의 플라스마를 유지하는 것을 목표로 연구에 매진하고 있다고 남 박사는 밝혔다.

인류 궁극의 에너지로 꼽히는 핵융합 기술은 전 세계가 경쟁과 동시에 협력을 진행하는데, 2025년 프랑스에 완공되는 국제핵융합실험로(ITER) 프로젝트에 35개국이 참여하고 있다. KSTAR의 기술력을 인정받아 참여하게 된 우리나라는 앞으로 핵융합 실험을 주도할 것으로 기대하고 있다.

공동 프로젝트 연구인 ITER를 통해 에너지 투입 없이 스스로 생산을 지속할 수 있는 '핵융합 연소시험 검증'이 성공하게 되면, 핵융합은 '꿈의 에너지'에서 현실이 된다. 남 박사는 여러 난제가 해결돼 핵융합이 상용화되면 에너지 패러다임이 '원료' 수출이 아닌 '기술' 수출로 바뀌게 된다며, 핵융합에 지속적인 투자와 연구, 관심이 필요하다고 강조했다.

한국 핵융합에너지연구원 남용운 박사와 함께하는 '이슈 PICK 쌤과 함께-무한 에너지, 인공 태양이 뜬다'는 12일 오후 7시 10분 방송된다.