MIT 연구팀이 앞으로 10년 안에 실용화할 수 있는 새로운 핵융합 반응기인 ARC를 개발했다고 한다. MIT DG화이트(D.G. Whyte) 박사 연구팀이 고자장 코일을 이용해 플라즈마를 제어, 기존 토카막(Tokamak)형 반응기를 대폭 소형화한 ARC 반응기를 고안했다는 것.

ARC는 저렴하면서(affordable), 튼튼하고(robust) 소형(compact)이라는 의미를 담아 머리글자를 따온 것이다. ARC 반응기는 REBCO 초전도체 테이프를 이용해 높은 자기장을 발생시키는 코일을 이용해 기존 토카막형 반응기보다 훨씬 작은 반응기로도 핵융합 반응을 일으킬 수 있다.

크기를 줄인 장점은 시스템 구축비용 자체를 크게 억제할 수 있는 비용 절약 뿐 아니라 설계 자유도를 높여 핵융합로 실용화를 위한 개발 속도도 크게 높여줄 것으로 기대된다. 또 새로 개발된 초전도 테이프로 만든 코일은 높은 자기장을 발생시킬 수 있다. 표준 토카막형 핵융합로보다 10배에 달하는 발전량이 가능하다는 것이다.

ARC 반응기는 핵융합 챔버를 둘러싼 냉각 시스템도 쉽게 교환할 수 있는 액체로 대체할 수 있어 교체 비용을 많이 줄일 수 있다는 장점도 있다. ARC 반응기는 반경 3.3m 자기장 내에서 500mW 핵융합 에너지를 발생시킬 수 있도록 설계되어 있다. 현재 프랑스가 건설 중인 국제 핵융합 실험로인 ITER보다 직경 크기는 절반이지만 같은 전력을 더 적은 비용과 개발 시간에 달성할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 물론 ARC 반응기는 기술적 세부 사항을 정리하는 단계이며 정부나 투자자를 통해 자금을 모으게 되면 다음 단계로 들어가게 된다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

이석원 기자  lswcap@techholic.co.kr

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