글쓴이 : 오늘만사냐

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3줄요약
1. 원전은 안전하고 싸지만 그 댓가인 사용후 핵연료봉는 위험하고 폐로는 비싸다.
2. 원전을 대체할 수 있는 것은 핵분열의 친척인 싸고 안전하며 대가도 공짜나 다름없는 핵융합이다.
3. 핵융합에 투자 많이 해야한다.

원자력발전소는 임계상태의 핵연료봉의 우라늄이 핵분열하며 발생하는 열을 이용하여 발전하는데, 핵연료봉은 주기적으로 교체를 하고, 교체되어 더이상 쓰이지 않는 연료봉을 사용후 핵연료라고 한다.

사용후 핵연료는 고준위 방사능 폐기물로 분류되는데, 여기서 고준위 폐기물은 전체 방사능 폐기물 중 양은 5%에 불과하지만 방사선 발산량은 99%나 되어 위험해서 열이 식을 때까지 붕소를 탄 수조에서 장기간 보관 후 건식 저장고에서 보관하게 되는데 대부분의 저장고가 포화상태로 원전을 더 운용하기 위해서는 이 건식 저장고를 지어야하는 상황이다.

물론 건식 저장고도 안전할테지만 안전한 원자력 사용의 대가로 고준위 방사능 폐기물 저장고와 동거한다는 것이 국민들에게 즐거운 일은 아닐 것이다.

또한 폐로 비용도 다른 발전소에 비해 꽤나 비싸며, 그 기간도 20년 이상으로 상당히 길다고 할 수 있다.

원전은 싸고 안전하지만, 그 대가는 비싸다는 것이다.

그렇다면 우리는 어떻게 해야할까?

아시다시피 우리가 존재할 수 있는 이유는 태양이 있기 때문이고, 태양은 핵융합을 하며 전방위로 에너지를 내뿜어 지구를 환히 밝히고, 또 뎁히고 있다.

그렇다면, 핵융합은 무엇이길래 우리를 살아숨쉬게 하는 것일까?
태양에서 이루어지는 핵융합은 짧게 설명하자면 수소와 수소가 충돌하면서 헬륨이 발생하며, 이 과정에서 질량이 에너지로 변환되어 열에너지와 빛을 발생시키는 것이다.

중수소와 삼중수소가 핵융합할 경우에는 중성자가 튀어나오는데, 이 중성자가 가진 에너지는 매우 크다.
핵융합을 연구하던 과학자들은 이것에 관심을 가지게 됐고, 이것을 이용한 것이 바로 핵융합 발전소이다.

핵융합 발전소의 원리를 설명하자면, 우선 초전도체에서 나오는 자기장을 도넛모양으로 만들어서 플라즈마가 될 중수소와 삼중수소를 자기장 안에 묶어두고, 그 다음에 자기장으로 중수소와 삼중수소를 가속시켜 그 온도를 높여서 플라즈마 상태로 변하게 하고 핵융합 임계온도까지 높여서 핵융합 반응을 일으키고, 이 과정에서 나오는 중성자가 발전기 주위의 물에 닿아 물을 뎁히고, 이후 과정은 핵분열 발전과 같다.
한마디로 기존의 원전처럼 물을 뎁혀서 발전하는 것은 같지만 효율성도 핵분열보다 좋고, 심지어 방사능 폐기물조차 생기지 않기에 매우 친환경적이라는 것이다.

그럼 왜 지금 당장 쓰지 못하는 걸까?
바로 아직 기술이 완성되지 않아서 그렇다.
실험로인 KSTAR는 2018년 실험 2만번을 돌파하며 열심히 연구중이지만, 기술 실증기인 K-DEMO는 아직 설계하고 있다.

우리는 댓가가 비싼 핵분열 발전에서, 미래의 에너지이자 새로운 태양이 될 핵융합 발전으로 나아가야하며, 이를 위해서는 우리가 좀더 관심을 가지고 정부가 계속해서 투자해나가야할 것이다.