왜 ITER 프로젝트를 중단해야 하는가
2006년 3월 23일
2010년 5월 13일, 네 해 후
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ITER, 핵융합 프로젝트가 비용을 폭발적으로 증가시키고 있다
http://www.univers-nature.com/inf/inf_actualite1.cgi?id=4218
프랑스 남부 카다라슈에 위치한 ITER, 즉 국제실험용 열핵반응로는 지구상에서 무한한 에너지를 생산할 수 있는 핵융합을 실현할 것으로 약속하고 있다(1). 그러나 이 프로젝트의 비용은 초기에 예상된 45.7억 유로보다 최소 두 배 이상으로 폭증하고 있다(2).
중국, 한국, 미국, 인도, 일본, 러시아 연방이 참여하고 있지만, 유럽연합(EU)이 가장 큰 경제적 기여를 하고 있다. 유럽위원회는 이 프로젝트에 대해 10년간의 건설 기간 동안 기존의 27억 유로에서 72억 유로로 기여금을 늘릴 계획이다. 유럽위원회는 이를 감당하기 위해 두 가지 방안을 고려하고 있다. 하나는 회원국들의 기여금을 늘리는 것이고, 다른 하나는 EU 예산 내에서 ITER에 할당된 비율을 늘리는 것이다.
미국이 현재 ITER 재정 지원에서 탈퇴하고 있다는 점을 제외하더라도, 이 프로젝트의 비용 상승은 주로 프로젝트의 복잡성과 2001년 현재 설계에서 최신 기술 수준에 맞춰진 깊은 변화 때문이라고 볼 수 있다.
또한 10년 동안 원자재 가격이 꾸준히 상승하면서 ITER의 총 비용 증가에 기여하고 있다.
참고로, ITER는 상업적으로 전기를 생산하는 것을 목표로 하지 않는다. 대신 6분 내에 5000만 와트(MW)의 열을 50MW의 '주입 에너지'로 생산함으로써 지구상에서 핵융합이 가능한지를 입증하는 것이 목적이다.
이 단계가 완료되면, 일본에서 첫 번째 핵융합 원자로 DEMO가 건설되어 2050년까지 산업적 실현 가능성에 대한 증거를 제공할 것으로 기대된다.
현재의 경제 위기 상황에서 관련 정부들이 다시 돈을 내기로 하겠는가? 확실하지 않다. 만약 기대에 못 미치는 재정 지원이 이루어진다면, 과학자들은 프로젝트 규모를 줄여야 할 수도 있다.
파스칼 파르시
1- ITER(국제실험용 열핵반응로)는 21세기 후반에 인류가 태양의 에너지 생산 모델에 가까워지도록 하는 것을 목표로 한다.
2- 2007년 기준 총 예산은 건설(10년) 45.7억 유로, 운영(20년) 48억 유로, 해체(10~15년) 5.3억 유로로 구성되어 있다.
2006년 작성한 내 글:
지난 3월 16일 페르투이스에서 열린 '토론' 행사에 참석했을 때, 반핵 운동가들이 와 있었다. 그들은 흰 마스크를 쓰고 외치며, CEA(프랑스원자력청) 직원들의 미소를 바라보았다. 이 행사의 주도자였던 파트리크 레그랑은 브로셔에서 "토론은 이제 제자리를 잡았다"고 썼다.
"토론은 이제 제자리를 잡았다"
사람들은 내 연설 내용을 듣고 매우 놀랐다. 결국 레그랑은 큰 웃음을 지으며 말했다.
- 좋아, 조용히 하자. 마이크를 주겠다. 질문을 하면 답해줄게.
그러나 내 질문은 다음과 같았다.
- 이 프로젝트의 참가자들은 무거운 원자핵이 벽면에서 떨어질 때 발생하는 브레멘스트라할루ング(제동복사)에 의해 발생하는 강력한 방사냉각을 어떻게 해결하려고 하는가?
그 순간, 아무도 없이 사라졌다. 레그랑은 턱이 떨어진 채 부정하는 제스처를 했다. 프로젝트 행정 책임자도, 환경 전문가도 마찬가지였다. 그는 "이 사회적 프로젝트"에서 꽃과 벌레를 보호하는 것이 중요하다고 설명했다.
결국 옆에 앉은 엔지니어 한 명이 얼버무리며 말했다.
- 흠... 좋은 질문이에요...
정말로, 100유로짜리 질문이자 절대 묻지 말아야 할 질문이다. 가장 빠른 수소 원자들은 항상 자기장 장벽을 뚫고 벽면에 도달하여 원자를 떼어내고, 즉시 이온화된다. 그런데 자유 전자와의 상호작용으로 인한 제동복사 손실은 전하의 제곱에 비례한다. 플라즈마는 오염되고 냉각된다. ITER의 보일러는 결국 숨을 쉬지 못하게 된다.
액슬햄에서는 영국 과학자들이 1초간의 융합을 달성했다. ITER는 20~40년 후에 10초, 혹은 20초 정도의 융합을 달성할 수 있을 것이다. 그러나 보일러가 꺼지는 문제를 어떻게 해결할지 아무도 생각하지 않았다. 오직 "규모의 법칙(scale factor)"이라고 말할 뿐이다. 더 큰 기계에서는 방사 손실이 상대적으로 적다. 몇 십 초의 융합이 가능해지면, "초대형 ITER를 지어야 한다. 더 비싸지만 이번엔 작동할 것이다"라고 말할 것이다.
이런 규모의 프로젝트를 시작할 때, 심각하고 불가피한 문제들에 대한 해결책이 준비되어 있지 않다면, 그것은 불가능하다. ITER가 단