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핵융합 발전
태양이 에너지를 얻는 과정과 동일해 인공태양이라고도 불린다. 수소를 핵융합시켜 헬륨으로 만드는데 이때 질량의 일부가 소멸되면서 열로 변환된다. 수소핵융합과정(Proton-Proton Chain)은 다음과 같다.
1. 1H + 1H → 2H + β+ + v (1H: 수소1원자(양성자1개+전자1개), 2H: 중수소핵(양성자1개+중성자1개), β+: 양전자, v: 뉴트리노)
2. 2H + 1H → 3He + γ (3He: 3질량헬륨핵(양성자2개+중성자1개), γ: 감마선)
3. 3He + 3He → 4He + 1H + 1H (4He: 4질량헬륨핵(양성자2개+중성자2개), γ: 감마선)
1억도의 초 고온에서 수소 2분자를 넣어주면 양성자와 전자가 분리되는 플라즈마상태가 되고, 자기력을 이용해 좁은곳에 가두면 둘이 융합하면서 에너지를 방출한다. 우리가 이용하는건 감마선이다. 고에너지를 가진 감마선이 물질에 충돌하면 많은 열이 발생하며, 이를 이용해 물을 끓이고 터빈을 돌려 발전한다. 하지만 대부분의 에너지는 v로 방출된다.
수소는 물을 전기분해해 얻는 것을 생각하고 있다. (핵융합에서는 삼중수로를 사용한다. 역시 바닷물에 녹아있다) 지구 표면의 70%가 바다이니 바닷물을 전기분해하면 된다.
바닷물을 전기분해해 수소가 얻어지면 이를 핵융합로에 넣어 발전하고, 얻은 전기를 일부를 이용해 다시 바닷물을 전기분해해 수소를 얻는다. 나머지 전기는 기업이나 가정에 공급된다.
사실상의 무한대의 전력을 생산할 수 있다. 그것도 매우 값 싸게 말이다. 바닷물 1ℓ에서 삼중수소/중수소를 빼내어 태우면 결과적으로 석유 300ℓ를 태워 얻는 에너지를 얻을 수 있다. (삼중수소+중수소)1g = 석유8t 이 된다.
상용화되면 인류는 더이상 에너지 걱정을 하지 않아도 된다. 그리고 모든 제품을 전기를 이용해 만들수 있기 때문에, 사실상 마지막 에너지 기술이 된다. 우리나라의 기술력이 세계 최고라 하니, 한번 기대해볼만 하다. 2050년 상용화를 목표로 기술이 개발중에 있다. (현재도 실험실 레벨에서는 핵융합이 일어나고 있다)
KSTAR 에서 발생한 플라즈마
