틴매일경제

NASA의 파커 솔라 태양 탐사선. (출처: AP연합뉴스)

인류는 아주 오래전부터 태양을 숭배해 왔어요. 빛이 생명의 근원인 걸 알았기 때문이에요. 태양에 따라 풍년과 흉년이 갈렸고, 이는 먹거리와 직결되는 일이었어요. 세계 대부분의 문명에서 태양을 신격화하는 이유였어요.

이제 인류는 한 단계 더 나아가려고 해요. 태양을 숭배하는 데서 벗어나, 태양을 직접 만들려고 하고 있어서예요. 인공태양 프로젝트를 가동하는 구글의 이야기예요.

(출처: 게티이미지뱅크)

핵융합 발전에 주목하는 구글

구글은 지난달 30일 블로그를 통해 미국의 핵융합 스타트업 코먼웰스퓨전시스템(CFS)으로부터 200㎿ 규모의 전력 구매 계약을 맺었다고 밝혔어요. 200㎿는 5만~6만가구가 한 번에 사용할 수 있는 수준이에요. 구글이 이처럼 대규모 에너지를 구매한 건 인공지능(AI) 시대에 전력 사용량이 폭증하고 있어서예요.

사람들이 이번 계약에서 주목한 건 따로 있었어요. '핵융합 발전'이라는 새로운 에너지원에 구글이 집중하고 있다는 사실이었어요. 핵융합 발전은 쉽게 말해 원자에 들어 있는 핵이 결합할 때 발생하는 에너지로 전기를 만드는 걸 말해요. 지구를 따뜻하게 비추는 태양 역시 핵융합을 통해 열과 빛이 만들어지죠. 핵융합 발전은 태양의 작동 원리를 모방해 전기를 만드는 것이어서 인공태양이라고도 불러요. 구글은 전기를 사는 것에 더해 CFS가 건설하고 있는 핵융합 발전소 '아크(ARC)'의 건설을 지원하겠다고도 밝혔어요.

인공태양은 미래 기술

구글이 인공태양에 집중하는 이유는 간단해요. 완전한 친환경 에너지여서예요. 현재 가장 많은 에너지를 만드는 원자력 발전보다 효율이 3배 이상 높아요. 방사성 폐기물 같은 문제도 전혀 없죠. 그야말로 꿈의 에너지와 같아요.

이런 장점에도 인류가 그동안 핵융합 에너지를 도입하지 않은 건 기술력이 부족해서였어요. '작은 태양'을 지구에서 만드는 게 간단한 일은 아니죠.

태양은 지구보다 33만배나 무거워요. 별은 무거울수록 잡아당기는 힘인 중력이 세져요. 달은 지구보다 가벼워서 중력도 약한데, 그만큼 우리 몸도 가볍게 느껴져요. 지구에서 60㎏인 사람이 달에 가면 10㎏처럼 느껴져서 토끼처럼 깡충깡충 뛰어다닐 수 있죠. 반면 지구보다 중력이 2.5배 큰 목성에서는 150㎏으로 묵직해질 테고요.

태양의 중력은 지구보다 28배나 강해요. 중력이 세면 그 안에 있는 원자들을 누르는 힘이 엄청나게 강하게 작용해요. 원자 안의 핵들이 서로 융합될 정도로요. 태양 내부에서 계속해서 핵융합이 일어나는 배경이에요. 엄청난 중력으로 원자핵들이 충돌하고 하나가 되면서 에너지를 쏟아내는 거예요.

핵융합이 지속해서 일어나는 태양 내부의 온도는 1500만도(지구는 약 5000도)까지 올라가요. 뜨거운 열과 밝은 빛을 뿜어내는 이유도 여기에 있어요. 이 열과 빛으로 우리 지구에서 생명체가 살아갈 수 있는 거고요.

인공태양 만들기 참 어렵네

과학자들은 이미 100년 전부터 태양이 에너지를 만드는 원리를 알았어요. 유사한 방식으로 에너지를 만들려 했지만 실패했어요. 원자핵들이 서로 융합하게 만들기 위해서는 엄청난 중력, 혹은 엄청난 고온의 열(1억도)이 필요했기 때문이에요. 인공태양 에너지를 만들기 위해 외려 엄청난 에너지를 투입하는 셈이었죠. 100년이 넘는 세월 동안 아직 인공태양을 만들지 못한 배경이에요.

하지만 2020년대 이후부터 분위기가 급변했어요. 1억도를 유지하는 기술을 갖춘 나라들이 생겨나기 시작했고, 민간 기업들도 잇따라 합류하면서 핵융합 발전 기술력이 점점 개선돼 갔죠.

에너지 판도 바뀔까요

시장에서는 인공태양이 이르면 2030년, 늦어도 2040년에는 상용화될 것으로 보고 있어요. 그렇게 되면 우리는 더 이상 석탄·석유를 사용할 필요가 없게 되죠. 친환경이지만 효율이 다소 낮은 풍력·태양 에너지가 필요 없어질지도 몰라요. 위험한 원자력 발전소를 설치하기 위해 사회적 논쟁을 거칠 필요도 없고요. 인공태양으로부터 도출한 에너지로 안전하고 효율적인 전기 사용이 가능하게 될 테니까요.

우리나라 기업은 아니지만 지구의 안녕을 기원하는 인류의 한 사람으로서 구글의 도전을 간절하게, 또 절실하게 응원하는 이유예요. 과거 인류가 태양을 숭배했듯이 현재 인류가 인공태양을 마주하고 경이로움을 표하는 날이 어서 오기를요.