[서울=뉴스핌] 최헌규 중국전문기자= '꿈의 에너지'로 불리는 핵융합 기술 분야에서 중국이 다시 한번 기술적 이정표를 세웠다. 중국은 거대하고 복잡한 기존 장치에서 벗어나 효율 및 경제성을 극대화한 신형 핵융합 장치의 점화 시운전에 성공하며 상용화에 한 발 더 다가섰다.

중국 매체 환구망은 1일 안후이성 허페이의 신형 핵융합 장치 실험실이 새로운 핵융합 시험 장치의 방전 실험에 성공했다고 보도했다. 이번 실험은 고속 카메라를 통해 초고온 '플라스마(Plasma)' 점화 과정을 정밀하게 포착해냈으며, 가동 후 시스템 점검까지 모두 마쳤다.

환구망에 따르면 이번에 공개된 신형 장치는 5개의 진공실이 직렬로 연결된 총 길이 18.5m의 '직선형 구조'를 채택했다. 이는 거대한 도넛 형태와 대규모 시설을 필요로 했던 종전 핵융합 장치와 크게 차별화되는 대목이다.

특히 주목할 점은 장치의 경량화다. 대규모 특수 기지가 아닌 일반 건물 2층 실험실에 설치될 정도로 무게를 줄였으며, 이는 '핵융합 장치는 무겁고 거대해야 한다'는 과거의 통념을 깨뜨린 것으로 평가받고 있다. 또한 이번 신형 장치는 고가의 초전도 재료에 대한 의존도를 대폭 낮춰 건설 및 유지 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 길을 열었다.

환구망은 핵융합의 첫걸음이 고체, 액체, 기체를 넘어선 물질의 네 번째 상태인 플라스마를 생성하고 이를 자기장 등으로 안전하게 가두는 기술이라 설명했다. 중국 연구진은 이번 시운전을 통해 플라스마를 안정적으로 연소시키는 '자기장 우리(cage)' 기술의 완성도를 높였다.

중국 과학 전문가들은 이번 방전 실험을 통해 축적된 데이터가 향후 다양한 제어 시스템 설치와 장치 업데이트의 핵심 자산이 될 것으로 내다보고 있다.

중국은 앞으로 지속적인 기술 고도화를 통해 장치의 크기를 더욱 줄이는 동시에, 오는 2035년까지 핵융합 에너지 실험로(Test Reactor)를 완공한다는 계획이다. 연구진은 현재 실험 중인 규모의 실험로가 완성될 경우 수십 메가와트(MW)급 출력이 가능하며, 이는 연간 약 2억~3억 kWh(킬로와트시)의 전력 생산량과 맞먹는 수준이라고 밝혔다.

이는 인구 20만 명 규모의 중소도시가 1년 동안 사용하는 가정용 전력량으로, '소형 인공태양' 하나가 도시 하나의 전력을 책임지는 시대가 가시권에 들어온 셈이다.

안후이성 허페이시는 최근 대형 과학 장치들의 시너지를 기반으로 핵융합 산업 클러스터를 구축하고 있으며, 2030년에는 핵융합 에너지를 이용한 '첫 번째 전등'을 밝히겠다는 야심 찬 청사진을 발표했다.

핵융합 에너지는 원료가 무궁무진하고 탄소 배출이 거의 없어 지구 온난화와 에너지 위기를 동시에 해결할 '게임 체인저'로 꼽힌다. 중국의 이번 직선형 핵융합 장치 시운전 성공은 경제성과 효율성을 획기적으로 제고해 핵융합 상용화를 크게 앞당긴 성과라는 평가를 받고 있다.

서울= 최헌규 중국전문기자(전 베이징 특파원) chk@newspim.com