앗! 인공태양을 만든다고요?

앗! 인공태양을 만든다고요?

2010년 8월 12일, 국가핵융합연구소에 많은 ‘주니어닥터’들이 모였습니다. 인공태양을 만들기 위해서입니다. 저는 연구소로 가면서 인공태양을 떠올려 보았습니다. 둥그렇고 빨간 태양 옆에 똑같은 태양 하나가 더 있습니다. 그런 태양을 하나 더 만드는 것 일까? 하고 생각하며 호기심을 갖고 프로그램에 참여했습니다.

인공 태양을 만들기에 앞서 강의를 들었습니다. 우리주변에서는 에너지를 쉽게 찾을 수 있습니다. 일을 할 수 있는 힘인 에너지는 우리 생활을 매우 편리하게 만들어줍니다. 에너지는 인류문명의 발달과 함께 여러 가지 방법으로 만들어져 사용되었습니다. 에너지가 없다면, 우리는 매우 불편한 삶, 그러니까 원시시대로 돌아갈 수밖에 없을 것입니다. 그러나 우리에게 이로운 에너지 중 주로 사용하고 있는 석탄, 석유, 천연가스 등의 화석연료는 대부분 한정되어 있습니다. 앞으로 석유는 40년, 천연가스는 60년, 석탄은 230년밖에 쓰지 못합니다. 하지만 그 문제를 해결해줄 우리의 새로운 에너지가 있다고 합니다. 바로 핵융합 에너지 입니다! 핵융합으로 1500만년이나 사용할 수 있다니, 정말 대단한 에너지인 것 같습니다.

급격한 산업발달로 인한 에너지 소비량이 증가하고 있어 앞으로 2050년대에는 현재보다 2배 이상의 에너지가 필요하게 된다고 하고, 화석연료의 사용으로 지구가 병들어가고 있는데, 핵융합에너지로 그 문제를 해결할 수 있게 되었다고 합니다.

핵융합이란 뜨거운 태양 안에서 수소와 헬륨 입자들이 서로 합쳐져 에너지를 내는 것을 말합니다. 가벼운 원자핵이 무거운 원자핵으로 바뀌면서 에너지를 발생하게 됩니다. 태양은 매우 뜨겁고 압력이 있기 때문에 스스로 핵융합반응을 하지만 인공태양은 그렇지 못합니다. 그래서 핵융합이 일어나는 1억°c의 온도까지 높여 전자가 원자핵에서 떨어지게 한다고 합니다. 이 상태를 플라즈마라고 합니다. 핵융합에너지 발생을 하기 위해 바닷물(바닷물에서 중수소와 삼중수소를 추출합니다.), 1억도 이상의 플라즈마, 핵융합장치가 있으면 핵융합에너지를 만들 수 있습니다.

이 때 플라즈마를 담는 그릇이 필요한데, 이 그릇은 둥근 도넛모양입니다. 도넛모양의 자석을 이용하면 고온의 플라즈마가 벽에 닿지 않도록 공중부양하게 되기 때문입니다. 이러한 원리로 인공태양을 만들게 됩니다. 그런데 한 가지 놀라운 사실은, 우리가 생각하는 것처럼 인공 태양을 하늘에 띄우는 것이 아니라는 겁니다. 그 원리만 이용해서 에너지를 발생시키는 것이라고 합니다. 몰랐던 새로운 사실에 신기했습니다.

그렇다면 한국에도 인공태양이 있을까요? 네, 있습니다. KSTAR가 바로 ‘한국의 인공태양’입니다. 사진을 보니 제가 생각했던 태양을 닮은 기계가 아니었습니다. 둥근원통모양으로 복잡한 설계가 되어 있었습니다. KSTAR는 세계의 인공태양들 중 제일 좋다고 합니다. 그래서 세계 7개 나라가 공동 참여한 ITER(인공태양)의 모델이 되었다고 합니다. 그 설명을 들으니 우리나라가 매우 자랑스럽게 느껴졌습니다.

강의를 듣고 나서 우리는 인공태양을 만들었습니다. 시간가는 줄도 모르고 열심히 조립했습니다. 옆을 보니 다른 아이들도 열심히 만들고 있었습니다. 인공 태양을 만든 후 마지막으로 짧게 견학을 갔습니다. 여러 기계들이 있었습니다. 옛날에 만들었던 대형 초전도 자석, 79년도에 대학생들이 만들었다던 핵융합장치들이 있었습니다. 초대형 기계들이 신기하기만 했습니다.

핵융합연구. 제게는 생소하기만 했던 말이었습니다. 강의를 듣고 난 지금, 핵융합에 대해 다 알지는 못하지만 핵융합에너지가 21세기 꼭 필요한 에너지가 될 것이고 매우 중요하다는 사실을 깨달았습니다. 핵융합에 대해 좀 더 알 수 있었던 시간이었습니다.

황지현 독자 (외삼초등학교 / 6학년)

이채현 송현여자중학교 / 2학년 2010-09-05 21:50:21 | 생소한 단어, 핵융합. 그러나 그 낱말 속에는 엄청난 잠재력이 보이는 듯 하네요. 기사 잘 읽었습니다^^ 황승범 반송초등학교 / 6학년 2010-09-06 14:24:45 | 난 주니어 닥터에서 받은 3D 퍼즐 가지고 방학숙제 10개 넘게 올렸어. 케이스타도 방학숙제로 내서 최우수상 받았는데. 그리고 나 다음주 월~수요일에 2박 3일간 수련회 가. 추천꾹~^0^ 양정엽 호수초등학교 / 6학년 2010-09-07 17:43:17 | 우리나라의 인공태양이 최고라니 정말 자랑스러워요.저도 직접 인공태양도 만들어 보고 공부도 해보고 싶어요. 민유원 한양초등학교 / 6학년 2010-09-09 22:26:24 | 한국의 인공태양이 KSTAR라는 사실 처음 알았네요^^ 이동준 대구시지초등학교 / 6학년 2010-09-13 20:30:08 | 한국의 인공태양이 자랑스럽네요.대체에너지의 필요성에 대해서도 잘 알았습니다. 전현환 대륜중학교 / 1학년 2010-09-26 15:57:25 | 핵융합에 대해 잘 알았습니다. 그리고 인공태양에 대해서도 잘 알게되었습니다. 감사합니다. 추천~