ITER는 실증을 위해 건립되고 있으며,
25년 완공 후 35년까지 실증을 마칩니다.
원리는 다들 아시겠지만 짧게 요약하면,
초고온(1억도이상)으로 운동에너지를 크게(플라즈마) 하여
KSTAR는 토카막 방식으로 자기장안에 가두어 한방향으로 돌립니다.
핵분열은 중성자로 핵을 깨트려서 연쇄반응을 일으키는 이 자체로
제어가 안될 때 위험한 것이고,
핵융합은 플라즈마 상태를 유지해야 하는데, 유지가 안되면 그걸로 바로 끝.
바꿔 말하면 플라즈마 상태를 만들고 유지가 어렵다는 것이고,
현재 우리나라는 1억도를 30초가량 유지하는데 성공했습니다.
2035년에 실증이 완료 되면, 각국의 반응은 어떨까요.
현재도 매해 기술이 급격히 발전 중에 있기 때문에 그 때까지 발전한 것들
(CPU를 만들었다면 입출력 기기를 만들어야 하듯)을
포함해 각 나라별로 자국에 만들려고 하겠죠.
그런데 이게 쉬울까요. 이터는 각국이 협력하지만
이것이 오히려 지극히 예외적인 것.
그런데 세계에서 연구에 쓰이는 (제대로 된) 토카막 핵융합 원자로를 갖고 있는
사실상 세 곳 중 하나이자 가장 앞서 있는 기술을 한국이 갖고 있습니다.
아니 곧 실증 들어간다면서 뭐가 달라질 수 있을까 라고 생각하는 분들이
많은데요.
일단 상온 초전도체의 상용화 및 토카막 제작 및 소재 능력 향상
에컨데 KSTAR에는 시뮬레이션 기능이 잘 되어 있죠.
이런 하나하나의 요소들이 시너지를 내며 가속도가 붙고 있기 때문에
과거 수십년간 일어나는 발전이 지금은 매해 일어난다고 보면 됩니다.
35년 실증완료..즉 핵융합발전 자체를 할 수 있게 된다면
상용버전으로 각국이 짓는 과정은 각각 달라집니다.
한국은 가장 빠르게 핵융합발전소를 지을 수 있는 나라인 것이죠.
갖고 있는 것이 가장 많고, 앞서 있으니까요.
그런데 만일 35년까지 기다리지 않고, 그 중간 어디쯤에서
상용 발전소를 짓기 시작한다면?
이도 아니면 짓기 시작 전의 모든 설계 및 전 단계를
35년 이전에 모두 마무리 해 둘 수 있다면?
35년 이전에 이미 성과가 보이면, 각국이 서두르겠지만
마음과 달리 부딪히는 문제들이 많아서
진척이 어려울 수 있는데,
한국은 미리 짓기 시작할 수 있는 조건이 되는
사실상 유일무이한 나라(중국도 잘하면 가능)입니다.
핵무기도, 전투기도, 신약도 지난한 실증 과정을 거칩니다.
물리적 시간이 반드시 필요하다는 얘기죠.
시뮬레이션으로 줄일 순 있어도 절대치가 존재한다고 봐야 합니다.
무조건 거쳐야 하는 단계들...
그래서 십년 전 만해도 핵융합을 빠르면 2050년,
말처럼 순조롭게 안될 수도 있으니 2060년도 바라보았는데요.
요즘엔 과학 자체가 전방위적으로 발전하다 보니
핵융합에 필요한 기술들 역시 덩달아 가속도가 붙고,
우리가 그 중에서도 앞서 있으니...
잘하면 2040년 전후로 핵융합발전을 한국에서 최초로
시도하는 시대가 열릴지도 모릅니다.
그럼 이제 탄소제로는 가능하게 됩니다.
전기 사용량은 날로 늘어나고 있는 추세이기도 하고요.
그래도 대단합니다.
50 후에는 2세대 소형 핵융합발전소를 도시 곳곳에서 볼 수 있는 시대가 열릴지도..
와
이론치에 대해서 그것을 유지하기 위한 조건이 우주의 조건보다도 빡세서... 유지를 위한 에너지도 막대하기 때문에 +- 로는 얻는게 별로 없을 수 있다는 얘기도 있더군요.
지구에서는 핵융합의 조건인 중력을 대입하기 힘들기 때문에 중력대신에 초고온을 선택하고 있는 것인데
과학적인 실적인 비율이 아니라,
실제로 얻는 kW 로 어떤 결과나 나올지는 아직 아무도 모르는것 아닌가 싶습니다.
그렇다고 손을 놓을 수도 없는데... 2050년쯤에 좀 결과가 나올 때까지, 기후 위기로 세계가 각자도생으로 안가고, 아직은 협력해서 문제를 돌파하는 체제가 남아 있기를 바랍니다
항성급 질량이면 중력 때문에 밀도가 높아져 양자터널링 효과로 훨씬 낮은 온도에서 핵융합이 일어난다고 합니다.
바꿔 말하면 태양보다 훨씬 높은 온도로 핵융합을 제어하는 기술이라는 거죠.
한 100년 후에나?
더워 죽겠는데도 제가 에어컨을 최대한 자제하는 단 한가지 이유..
20세기에 21세기에 자공차가 날아 갈 것라고 했지만
2022년 없죠
과학사를 다시 보시면 이해가 될 것 입니다.
1700년대 해도 4대원소 설이 주류였을 정도이고,
급격한 과학의 발전은 1900대 초반에 일어납니다.
당시에 수많은 개념이 정립이 되었고,
핵융합 역시 그러합니다.
그 때 제기 된 많은 가설들이 아직도 검증 중에 있는 경우도 있는데요.
그런데도 현대 문명은 이렇게나 발전해 있습니다.
과학은 반도체산업처럼 이해하면 됩니다.
ASML 없이, 머터리얼이 없이, 삼성이 없이...되는 것이 아니라
거미줄처럼 엮이며 발전해 나가며,
가속도가 붙기 시작한 1700년대 이후
2차 3차 가속도가 붙는 시기가 .. 정보화 시대 이후입니다.
즉, 20세기의 가속도와 지금의 가속도는 완전히 달라요.
다른데 그 때 관점을 말씀하시는 겁니다.
과거 인류의 2만년의 발전을 현대에선 100년만에 이뤄졌고,
다시 그 100년의 발전이 현재 시점에는 몇년안에 이뤄지는 시댑니다.
물론 한없이 가속도가 붙을 수 있다는 얘기는 아닙니다.
급속 팽창의 시기 중이며, 언제 그 임계점에 도달할지는 모릅니다.
그러나 현재 시점은 무시무시한 가속 팽창의 시대이기 때문에
20세기 초에 예측한 것과 비교할 수는 없는 노릇이죠.
20년이란 정확하게 예산입니다
어느나라도 20년이상에 미지의 기술에 거대한 예산 지원을 안 해줘요
그래서 못하는 기술에도 기간 20년으로 잡아요
20년 안에 못 만들어도 영원히 20년쯤입니다
컴퓨터를 예를 들어 보겠습니다.
1억도 30초 유지의 의미는 CPU개발로 치면 이미 9부능선을 넘은 셈입니다.
남은 것은 CPU의 입출력 장치를 더해 완성하는 건데,
이게 미지의 기술이라고 보긴 어려워서요.
핵융합에 대해 미지의 기술로 여기는 것이 조금 의아합니다.
이미 모든 이론적 실증적인 것들이 다 갖추어졌어요.
막연한게 아니라 사실상 거의 다 갖춰진 상탭니다.
다른 예를 하나 들어 보자면요.
현재 핵융합 발전의 단계는 전투기로 치면
시제기가 제작되는 정도로 보시면 됩니다.
KF21이 수천번의 시험비행을 거쳐야 하듯
ITER가 완공되는 2025년 부터 10년간이 그런 기간입니다.
또 핵심실무자들 모두 쫒아내고
낙하산 꽂아넣을까 겁나네요..기술진에 일본놈들 불러들이고..
달에서 채굴하면 됩니다. ㅎㅎ 어느세월에 할지는 모르겠습니다만..
별 근거는 없는데요. ㅎㅎ 안될 거 같아요.
(별로 좋아하는 단어는 아니지만) 특이점이라는 게 올거라 믿는 분야중 사람들이 가장 기대하는 게 아마도 (아주 수준높은 범용) AI랑 핵융합발전, 양자컴퓨터 그리고 아주 가깝게는 전고체배터리를 꼽을 수 있을텐데요.
아마 그 특이점은 제가 살아있는 동안에는 안올 거 같네요.
가장 가능성있어 보이는 전고체배터리도 그냥 계속 연구실에만 있지 않을까 합니다.
그리고 KSTAR 시뮬레이션 잘하지 않습니다. 차라리 여러가지 잔기슬이 있는 편이라면 수긍합니다..
우리 다음 세대는 우주개척시대에 접어들 수 있다고 생각하고 너무나도 기대 중입니다.
우리 세대는 우리가 과학의 급속한 발전을 이룩한 시대로 생각하고 살아가지만,
후대는 우리 세대를 사실상 다행성 또는 인터스텔라 문명시대로 가기 직전의 과도기로 볼 거라고 행복한 상상을 해보고는 합니다.
제발 그 과도기가 추가적인 세계3차 대전 같은 거 없이 빨리 끝나고
온 인류가 우주로 눈을 돌릴 핵융합 에너지혁명이 현실화 되길 바라고 또 바랍니다.