'인공태양'...

''인공태양'' 제작 현장에 가다

세계일보 | 기사입력 2007-06-25 08:12

국내 순수 기술로 만들어진 ‘인공태양’ 가동이 카운트다운에 들어갔다. 인공태양은 영원히 불타는 태양 에너지를 인공으로 만드는 차세대초전도핵융합연구장치다. 이 장치는 ‘KSTAR’라고 불린다. 에너지 전쟁에 나선 선진국에서는 이 기술을 확보하기 위한 개발경쟁이 한창이다. 핵융합 시대를 이끄는 나라가 21세기를 주도하게 될 것이기 때문이다.   우리나라 인공태양 연구장치의 시험가동 현장이 8월 본격 가동에 앞서 23일 전격 공개됐다. KSTAR의 완성된 모습은 그동안 베일에 가려진 채 외부에 공개되지 않았다.   대전 유성구에 위치한 핵융합연구센터(NFRC). 이곳에는 10여년간의 사투 끝에 완성된 KSTAR가 거대한 ‘괴물’ 같은 웅장함을 자랑하고 있었다. 지름 10m, 높이 6m에 이르는 이 기계는 인류 생존을 위한 보험과 다름없다. 태양열과 풍력, 지열 등 신재생에너지의 느린 연구 진행 속도를 감안하면 핵융합은 석유 석탄 천연가스 등 탄소에너지의 유일한 대체에너지로 거론되기 때문이다.   할리우드 영화 ‘스파이더맨2’의 악당 닥터 옥토퍼스는 신개념의 에너지생산 장치를 개발하고, 이를 작동하기 위해 트리튬(삼중수소)을 구한다. 그의 발명품이 바로 핵융합장치다. 영화에서처럼 무시무시한 ‘불덩어리’의 모습은 아니지만, 중수소와 트리튬을 재료로 핵융합 반응을 일으켜 어마어마한 에너지를 만든다는 원리는 똑같다.   NFRC는 “최근까지 진행된 진공테스트에서 요구 조건을 완벽히 만족시키는 결과를 얻었다”며 “7월 초에는 모든 테스트와 조립작업을 끝낼 것”이라고 밝혔다.   우리나라의 ‘핵융합시대 돌입’ 카운트다운이 시작된 것이다.   토요일이었지만 연구진들은 막바지 테스트 작업을 하느라 자리를 떠나지 못하고 있었다. 측정장치의 조립이 끝나 가동에 들어가면 KSTAR 주장치실에는 누구도 출입할 수 없다. 한 치의 오차라도 생기면 4000억원짜리 기계를 멈춰 세워야 하는 만큼 연구진은 긴장 속에 작업하고 있었다. 긴장 탓에 이마에는 땀방울이 맺혔다.   주조정실은 현재 가장 바쁜 곳이다. 밤을 새운 제작 작업이 끝나자 이번에는 시스템 운용자들이 바빠지기 시작했다. 백설희 연구원은 “조정 시스템과 관련된 프로그램에 문제가 없는지 체크하고 있다”고 말했다. 고도의 집중력을 필요로 하기에 고위 관계자들까지도 까마득한 후배 연구원의 집중력을 흐리는 행동을 삼간다.   우리나라는 핵융합 기술분야에 한참 늦게 뛰어든 후발주자다. 그러나 KSTAR 완공으로 단숨에 세계 표준기술을 선도할 주도국으로 자리매김했다.   한국, 미국, 유럽, 러시아, 일본, 중국, 인도 7개국이 2015년까지 60억유로를 투자해 개발키로 한 국제핵융합실험(ITER) 장치가 KSTAR와 기본개념 설계가 같기 때문이다. 비록 규모는 작지만 10년 앞서 순수 국내 기술로 구현해 냈다는 것은 세계적으로도 큰 이슈로 떠오르고 있다.   기본설계에 들어간 1990년대 중반부터 사업을 진두지휘한 이경수 선임부장은 “특히 KSTAR에 쓰인 밸브 하나, 볼트 하나까지 모두 국내기술로 설계·제작됐기 때문에 기술진은 물론 앞으로 이를 운용할 연구진들도 세계 핵융합 기술을 선도할 인재로 대우받을 것”이라고 말했다.   KSTAR의 핵융합로는 도넛형으로 생긴 토카막(Tokamak)형. 내부를 진공환경으로 만든 뒤 중수소를 투입하고, 마이크로웨이브를 이용해 중간 온도를 3억도까지 올리면 수소들이 서로 부딪쳐 행융합을 일으키게 된다. 핵융합은 태양에너지 발생의 원리를 응용한 것으로 핵분열에 비해 수천∼수만 배 큰 에너지를 발생시킨다.   ‘핵’이라는 꼬리표가 붙은 이상 첫째도 안전, 둘째도 안전이다. 가로 45m, 세로 35m 크기의 주장치실 전면은 1.5m 두께의 콘크리트 벽으로 둘러싸여 있다. 안정성 100% 확보를 위해 3만t에 이르는 콘크리트를 하루 만에 모두 부었다.   대전=김창덕 기자 drake007@segye.com