태양불꽃의 연료가 되는 핵융합 에너지를 활용할 수 있는 새로운 기술이 개발됐다.

스위스 로잔의 스위스연방기술연구소는 핵융합 반응의 연료인 수소 플라즈마를 한데 모으는 새로운 방법을 개발해냈다.

이들은 전자 사이클론 전류 드라이브라고 불리는 과정을 통해 플라즈마에 마이크로파를 쪼임으로써 수소 플라즈마가 흩어지는 것을 막았다.

이에따라 수소 플라즈마를 안정적으로 핵융합반응의 연료로 사용할 수 있게됐다.

이 마이크로파는 플라즈마내의 전자들이 가수직면에서 회전하는 속도와 맞아야한다.

과학자들은 마이크로파들의 각도를 제어하는 방법으로 원형 자기고리(Magnetic Torus) 둘레의 한 방향으로 돌고 있는 전자들을 가속시킬 수 있었다.

그 결과 원형고리 주위로 유도 전류가 흐르게 되어 플라즈마 내의 수소 원자들이 흩어져 나가게 되는 것을 막게 된다고 연구자들은 설명했다.

살짝만 자극을 주면 시작되는 핵분열 반응과는 달리,수소원자들을 융합시키는 것은 대단히 어려운 작업이다.

수소 원자핵(양성자)들은 서로 반발해 밀어내기 때문에 양성자들을 포함하는 플라즈마의 밀도는 대단히 높아야 하고 온도도 높아 수소원자핵들이 핵융합이 될 정도로 강하게 충돌해야한다.

핵융합 반응로인 토카막(Tokamak)은 뜨겁고 밀도가 높은 플라즈마를 유지하는 가장 좋은 용기였지만,수소 원자들이 새나가 플라즈마를 흩어 없어지게 하는 것을 막지는 못했다.

< 김태완 기자 twkim@ked.co.kr >