핵융합 발전은 핵융합 반응 중에 방출되는 열로부터 전력을 얻는 수단으로, 작동 가능한 원자로를 생산하는 것은 오랜 꿈이었습니다. 융합은 두 개의 가벼운 원자핵이 결합하여 더 무거운 핵을 형성할 때 발생하며, 이는 많은 양의 에너지를 방출합니다. 이론적으로, 해당 에너지가 포착되어 전기로 변환되면 핵융합로는 거의 무한한 에너지를 생산할 수 있습니다. 이는 인류를 석탄과 가스에서 벗어나 화석 연료를 제거하는 동시에 지구를 따뜻하게 하는 배출을 줄입니다.
이 기술을 연구하는 데 많은 획기적인 발전이 있었지만, 이 글을 쓰는 현재 실행 가능한 핵융합로는 존재하지 않습니다. 그렇다고 혁신이 연구를 진행시키지 않는다는 말은 아니며, 영국에서 달성한 새로운 돌파구는 마침내 저렴하고 지속 가능한 에너지를 생산하기 위한 디딤돌이 되었습니다. First Light Fusion은 “고이득” 관성 융합을 달성하는 방법을 고안하여 이러한 성과를 최초로 달성했습니다. 핵융합 발전의 맥락에서, 반응이 연료를 공급하는 데 필요한 것보다 더 많은 에너지를 생성할 때 “이득”이 발생합니다.
이전 실험에서는 생산된 것보다 더 많은 에너지가 필요했기 때문에 핵융합 발전의 성배는 지속 가능한 이득을 달성하고 있습니다. 높은 이득을 달성함으로써 FLF는 세계 최초의 상업적으로 실행 가능한 핵융합로를 생산할 수 있는 경로를 마련하여 기술을 더욱 현실화했습니다. 이는 올바른 방향으로 나아가는 기념비적인 단계이지만, 이 성과는 핵융합 발전소를 건설하고 재생 불가능한 에너지원을 훨씬 더 효율적인 대안으로 대체하기 위한 긴 여정의 한 단계일 뿐이라는 점에 유의해야 합니다.
‘무한한’ 핵융합력의 미래에 대한 혁신과 그것이 의미하는 것
First Light Fusion의 새로운 프로세스는 FLARE, 즉 저전력 조립 및 급속 여기를 통한 융합이라고 불립니다. 현재 4번의 실험에서 얻은 게인 달성과 비교하면 1,000의 게인을 달성할 수 있는 잠재력을 갖고 있습니다. 이는 2025년 5월 미국 에너지부의 국가 점화 시설에 의해 달성되었습니다. FLARE는 연료를 압축하고 가열하는 과정을 두 가지로 나눕니다. 연료가 압축되어 대량의 잉여 에너지가 생성되는데, 이 과정을 “빠른 점화”라고 합니다.
FLF는 이전에 연구되었지만 아직까지 도달하지 못했던 기술의 실용화를 최초로 달성했습니다. FLARE에 대해 자세히 설명하는 FLF 백서에서 회사는 1kg(2.2lbs.)의 연료에 1,000만kg의 석탄(22,046,226lbs.)만큼의 잠재적 에너지가 포함되어 있다고 주장합니다. 점화는 작은 연료원이 융합 지점(약 1억 켈빈 또는 화씨 179,999,540도)까지 가열될 때 발생하며, 그 후 자체 유지됩니다.
말할 필요도 없이 태양보다 뜨거운 열을 생산하려면 많은 에너지가 필요합니다. 그럼에도 불구하고, 자립 핵융합을 달성함으로써 초기 비용은 에너지 생산의 상당한 이득에 비해 작아질 것입니다. FLARE가 이론대로 작동한다면 최종적으로 자립 핵융합을 달성하는 수단을 확립할 수 있으며, 이는 여러 원자로를 통해 지구에 전력을 공급하기에 충분한 에너지를 생산할 수 있습니다. 현 시점에서는 핵융합 발전 연구를 주도하는 수많은 혁신 덕분에 여부보다는 시기가 더 중요해 보입니다.
