2024년 07월 11일(목) 17:55

윤병태 나주시장

‘안전하고 청정한 에너지를 무한대로 쓸 수 있다.’

핵융합 에너지의 특징을 한 문장으로 언급한 내용이다. 태초부터 현재까지 6천년 인류사에 그 어떤 것도 이 같은 강점을 갖춘 에너지는 없었다. 전 세계 각국이 앞다퉈 핵융합 에너지, 인공태양 상용화에 도전하는 이유다.

태양은 매 1초마다 전 세계 연간 소비량보다 7000배나 많은 에너지를 내뿜는다. 인공태양은 태양의 폭발적인 에너지에서 착안했다. 인공태양은 쉽게 말해 핵융합 과정에서 발생하는 열에너지를 전기로 변환하는 장치다. 도넛 형태의 진공용기(토카막)에 중수소와 리튬을 공급하고 1억℃ 이상 가열해 플라즈마 상태를 유지하면 에너지가 발생되는 원리다.

중(重)수소는 일반 수소보다 두 배 무거워서 중수소로 불린다. 바다에서 쉽게 추출할 수 있는 중수소는 바닷물 30ℓ당 1g씩 들어 있다. 지구 표면의 70%를 차지하는 바다의 규모를 생각하면 가히 무한정에 가깝다. 중수소 1g은 석유 8톤에 해당하는 에너지 효과를 낸다.

리튬은 전기전도성이 매우 뛰어나 노트북이나 전기자동차 배터리로 쓰인다. 전 지구상에 5억2천만톤 가량 매장돼있는 것으로 알려졌다. 전기자동차가 연간 8500만 대 생산된다고 가정했을 경우 향후 150년간 쓸 수 있을 만큼 양이 많다.

가정용 욕조 반 분량의 바닷물과 노트북 배터리 하나에 들어가는 리튬 양이면 한 가정이 약 30년간 사용할 수 있는 에너지를 만들어낸다.

인공태양의 또 다른 강점은 바로 안전이다. ‘핵융합’이라는 단어가 주는 막연한 공포감과 달리 가장 안전한 에너지원으로 손꼽힌다. 수소 연료 공급이 중단되면 그 즉시 가동이 멈추기 때문이다.

심지어 온실가스(탄소)도 배출하지 않는다. 최근 온실가스 등으로 인한 지구온난화가 글로벌 화두다. 온실가스 배출에 따른 지구온난화로 지난 2022년 전 세계 바다에 초당 1.5ℓ짜리 주전자 7억 개를 끓일 수 있는 열이 추가됐다는 연구 결과가 나왔다.

이처럼 사실상 무한대로 쓸 수 있는 데다 안전하고 깨끗하기까지 하니 인공태양은 인류가 그동안 감히 상상조차 할 수 없었던 에너지원으로 경외시 되어 왔다.

최근 나주에서 열린 인공태양 관련 포럼 주제가 ‘신의 영역으로의 도전, 새로운 태양을 찾아서’인 이유도 여기에 있다.

인공태양의 핵심은 플라즈마 상태를 얼마나 유지하느냐가 관건이다. 대한민국은 ‘초전도핵융합연구장치(KSTAR)’로 올해 48초를 기록했다. 세계 최장 기록이다. 300초가 넘으면 상용화가 가능하다.

나주시가 마의 장벽 300초를 넘기 위한 필수 연구시설 유치에 나섰다.

나주에는 이미 한국전력 등 에너지 관련 기업과 인프라가 촘촘하게 들어서 있고, 빛가람동 소재 한국에너지공대에도 인공태양 핵심 기술 중 하나인 ‘초전도 도체’ 시험 장비 구축이 진행 중이다.

특히 나주시는 120만㎡ 규모의 에너지국가산단과 40만㎡ 규모의 산학연 에너지클러스트를 조성 중이며 에너지신산업 글로벌특구, 규제자유특구, 기회발전특구, 분산에너지특구 지정을 통한 최첨단 미래 에너지산업 선도지역으로 평가받고 있다.

나무에서 석탄, 석유, 원자력으로 발전을 거듭해 온 에너지 생태계의 화룡점정 인공태양.

KSTAR 개발이 시작된 지 정확히 30년이 되는 내년, 그 어느 지역보다 인공태양 실현에 큰 강점을 보유하고 있는 나주에서 마침내 화룡점정을 찍을 수 있길 기대해 본다.