가장 큰 과학 프로젝트가 방금 최종 반응기 단계에 들어갔습니다.

(댄 트리) - 무한한 에너지를 제공하고자 하는 희망을 품고 인류의 가장 위대한 과학적 노력으로 여겨지는 열핵 에너지 실험이 가장 중요한 단계에 접어들었습니다.

세계 최대 규모의 핵융합 에너지 실험인 ITER 프로젝트가 프랑스 남부 프로방스 중심부에서 가장 중요한 단계에 접어들고 있습니다. 이는 인류에게 무한한 에너지를 제공할 수 있는 획기적인 발전으로 여겨집니다.

이 프로젝트의 성공은 인간이 태양을 '대체'하여 무한한 에너지원을 창출할 수 있는 능력을 보여줄 것입니다(사진: Marharyta Marko/Getty Images).

수십 년간의 국제 협력은 이제 원자로 핵심을 조립하는 데 집중되어 건설에서 기계 제작으로의 전환을 의미합니다.

수년간의 설계, 부품 조달, 그리고 꼼꼼한 통합 계획 끝에 엔지니어들은 핵융합 발전소의 내부 코어 조립을 시작했습니다. 이는 기술적 업적일 뿐만 아니라, 인류가 태양의 에너지 생산 과정을 재현하려는 시도라는 점에서 상징적인 이정표이기도 합니다.

앞으로 몇 달 동안 구성 요소를 조립하고 정렬하고 연결하면서 ITER가 최초의 플라스마를 생성하고 핵융합의 상업적 이용을 위한 기반을 마련하는 데 성공할지 여부가 결정될 것입니다.

이 프로젝트는 오랫동안 인류 역사상 가장 위대한 과학적 노력으로 묘사되어 왔으며, 최초의 달 탐사보다 더 위대한 것으로 평가되어 왔습니다.

과학은 다시 한번 대륙을 넘나드는 국가, 연구소, 그리고 산업을 공동의 목표로 하나로 모으고 있습니다. 원자로 노심 조립이 진행 중인 ITER는 마지막이자 가장 위험한 단계에 접어들고 있습니다.

ITER: 미래 에너지를 위한 글로벌 노력

ITER 프로젝트의 열핵융합로가 프랑스 카라다슈에 건설되고 있다(사진: Aerovista Luchfotografie/Getty Images).

국제 열핵융합 실험로(ITER)는 태양과 같은 별에 에너지를 공급하는 과정인 핵융합을 지구에서 대규모로 활용할 수 있음을 보여주기 위한 획기적인 노력입니다.

이전에 중국은 태양보다 더 뜨거운 에너지를 연소시키는 핵융합 실험을 수행했으며, 유망한 결과를 보였습니다.

프랑스 카다라슈에 건설 중인 ITER는 유럽연합, 중국, 인도, 일본, 한국, 러시아, 미국 등 7개 주요 회원국의 공동 프로젝트입니다.

각 회원사는 구성 요소와 시스템을 제조하고 공급함으로써 글로벌 산업 참여를 입증하고 공동 소유권을 보장함으로써 기여합니다.

이러한 접근 방식은 프로젝트가 단일 자금원에 의존하지 않도록 하는 데에도 도움이 됩니다. 유럽의 기여금이 가장 큰 비중(약 45.6%)을 차지하고, 나머지 회원국들은 각각 약 9.1%씩 기여합니다.

1980년대 중반에 시작된 ITER는 대규모 엔지니어링 프로젝트로 성장했습니다. ITER의 목적은 즉각적인 전기 공급이 아니라, 원자로 규모의 핵융합 장치의 과학적, 기술적, 공학적 타당성을 시험하는 것입니다.

이 프로젝트에서는 연소 플라스마 상태를 유지하고, 초전도 자석, 가열 시스템, 진단, 삼중수소 증식, 원격 유지 관리와 같은 시스템을 검증하고, 실험용 발전소로 가는 발판을 마련해야 합니다.

2025년 초에 개정된 일정에 따라 ITER는 2030년대에 최초로 수소와 중수소 플라즈마를 가동하고 2036년까지 완전한 자기 성능을 달성하는 것을 목표로 합니다.

마지막 단계는 중수소-삼중수소 실험으로, 2039년경에 시작될 예정입니다. ITER 이후, 과학자들은 DEMO 원자로를 건설할 계획인데, 이는 21세기 후반의 상업적 핵융합을 향한 디딤돌로 여겨집니다.

핵심을 완성하다: 기계의 "심장"

원자로의 핵심은 살아있는 신체의 뛰는 심장에 비유됩니다(사진: Peter Hansen/Getty Images).

최근 몇 달 동안 ITER 엔지니어들은 플라즈마를 담을 중앙 토카막 구조물인 원자로 노심 조립을 시작했습니다. 노심 조립에는 주 초전도 자기 코일, 진공 탱크, 지지 구조물, 중앙 솔레노이드 및 기타 내부 구성품의 정렬 및 통합이 포함됩니다.

가장 중요하고 복잡한 부품 중 하나인 중앙 솔레노이드가 최근 완성되었다고 발표되었습니다. 노심 반응기의 이 부분은 기계의 "심장"으로도 알려져 있으며, 이제 ITER에 인도되어 설치될 준비가 되었습니다.

한편, 9개의 토로이달 챔버로 구성된 진공 용기는 산업 파트너들과의 계약 하에 조립되고 있습니다. 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니(Westinghouse Electric Company)는 코어 챔버들을 용접 및 접합하여 플라즈마를 저장할 수 있는 단일 용기를 제작하는 1억 8천만 달러 규모의 계약을 체결했습니다.

핵심 조립 공정은 정밀 엔지니어링의 섬세한 "발레"와 같습니다. 1mm 미만의 공차, 정렬, 열 수축, 극저온 조건, 그리고 공장 시스템과의 통합까지 모든 것을 고려해야 합니다. 각 부품은 전 세계 자사 공장에서 출고되어 신중하게 준비, 테스트 및 통합됩니다.

이는 매우 중요하고 위험한 과정입니다. 성공적인 노심 조립은 최초의 플라즈마로 가는 길에서 중요한 이정표입니다. 지연이나 정렬 불량은 수년간의 지연이나 기술적 재작업으로 이어질 수 있습니다.

현재 원자로 핵심이 급속히 건설되고 있는 ITER는 마지막 대규모 시험에 돌입한 것으로 알려졌으며, 그 결과에 따라 핵융합 에너지가 인류의 차세대 기술적 도약이 될지 여부가 결정될 수 있다.

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/cong-trinh-khoa-hoc-lon-nhat-vua-buoc-vao-giai-doan-lo-phan-ung-cuoi-cung-20251023003529369.htm