수요일, 6월 08, 2022

[CNN] A giant donut-shaped machine just proved a near-limitless clean power source is possible

[CNN] A giant donut-shaped machine just proved a near-limitless clean power source is possible
https://edition.cnn.com/2022/02/09/uk/nuclear-fusion-climate-energy-scn-intl/index.html

핵융합이 무한 청정 에너지 원(near-limitless clean power source)이라고는 하는데 금세기 내에 실현될지는 의문입니다. 핵융합으로 열을 발생하는 물질(플라즈마)이 워낙 뜨거워서 그 어떤 그릇도 담아둘 수 없습니다. 플라즈마가 전기를 띄고 있는 기체(charged gas)라 전자석으로 가둔다는 개념이죠. 전기를 띈 입자들이 마구 움직이면 자기장을 만들게 되므로 전자석으로 불덩어리(플라즈마)를 가두겠다는 겁니다. 전기(장)와 자기(장)의 관계는 뗄수 없다는 이미 규명된 물리적 사실입니다. 어쨌든....

그냥 생각해봐도 무척 위험해 보이지 않습니까? 게다가 전자석을 만들려면 전기가 더 많이 들어가고 있는데 이것도 극복해야할 과제죠. 성능좋은 전자석을 만들려니까 둘둘 감을 전선이 좋아야 하는데 저항이 적은 전선재료로 구리로는 턱도 없고 초전도체(super-conductor: 전기저항이 0에 가까운 물질)가 필요한 거구요. 게다가 불덩어리를 가둘 수 있는 지속시간이 아직 수초~백여초에 불과 한데 이를 증가시켜야 하는게 과제랍니다.

뜨거운 전기를 띈 가스덩어리를 동그랗게 말아서(donut-shape = toroid) 가둬야 하는데 주위를 둘러싼 전자석을 정교하게 조절해 줘야 합니다. 불덩어리의 상황에 맞게 전자석에 전기 공급을 정밀하게 해주려니 불덩어리의 성질을 잘 예측해서 제어해야 할텐데 인공지능을 써서 한다는 이야기죠. 감지된 자료를 기반으로 예측하는 데는 인공지능의 특기니까요.

한때 번개를 가둘수만 있다면 전기에너지 문제를 해결 할 수도 있다고 꿈꾼적이 있었죠. 핵융합은 그보다는 조금 현실성이 있어 보일락 말락 합니다.

발전을 하려면 이 불덩어리 주면에 보일러를 설치해서 증기를 만들고 그 증기로 터빈을 돌려야 하고....이후 과정은 화력 발전소랑 같습니다. 어쨌든 미래에는... 언잰가.... 청정하길 바래야겠지요. 불과 칠팔십 년 전에 핵분열 원자력이 만능 일 줄 알았듯이....

핵융합 기술은 우리나라도 세계적 수준입니다.
https://ko.wikipedia.org/wiki/KSTAR

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