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* 플라즈마는 외부 가열에 사용되는 것보다 10배 더 많은 열에너지를 방출해야 한다.
* "기후 보호기" 아니다. 합병이 상업적으로 이용되려면 적어도 금세기 중반까지 기다려야
* 냉각용으로 연간 약 300만 입방미터의 물 소비, 20만 명 주민 주거지 소비량에 해당
* 원자로와 달리 우라늄이나 플루토늄과 같은 고방사성 핵종 없어
* 수명 짧고 방사성이 약한 폐기물, 물질 방사능은 100년 이내에 충분히 감소해 재활용

ITER와 환경. “전기, 물, 방사능 문제는?”

핵융합은 종종 에너지 문제에 대한 청정 솔루션으로 판매된다.
사실은 ITER이 전체 시스템이 소비하는 것보다 더 많은 에너지를 생성하려면 여전히 멀다는 것이다. 플라즈마는 외부 가열에 사용되는 것보다 10배 더 많은 열에너지를 방출해야 하는 것이 사실이다. 나머지 시스템에 대한 에너지 요구 사항도 엄청나다. 

▲ ITER에서 핵융합으로 발생하는 열은 광범위한 냉각 시스템을 필요로 한다. © ITER

기후 보호를 위해서는 너무 늦었다.

ITER 컨소시엄에 따르면, 전체 시스템은 정상 작동 시 약 110MW(메가와트)의 전력이 필요하다. 플라즈마의 융합 단계에서 이 전기 수요는 전체 원자력 발전소가 생성하는 전기의 절반인 최대 620메가와트로 잠깐 동안 증가한다. ITER에 따르면 이 전력은 공공 그리드에서 끌어온 것이며 프랑스 전력 생산업체와의 적절한 조정 덕분에 중단을 일으키지 않아야 한다.

ITER이 "기후 보호기"가 아니라는 것은 명백하다.
이것은 프로젝트에 관련된 사람들에게도 분명하다. 그들은 핵융합이 앞으로 몇 년과 수십 년 동안 여전히 시험 단계에 있을 것이며 에너지 생성에 직접적인 기여는 하지 않을 것이라고 강조한다.

ITER 웹사이트는 "합병이 상업적으로 이용되려면 적어도 금세기 중반까지는 걸릴 것"이라고 말했다. 그리고 사전에 융합 연구를 위해 ‘금융 수도꼭지’를 잠근다면 더 오래 걸릴 수 있다.

그러나 이는 에너지 생산이 화석 연료에서 기후 친화적 기술로 완전히 전환되어야 하는 2050년까지 단계에서 핵융합이 불가능하다는 의미다. 대신, 높은 전력 요구 사항으로 인해 테스트 리액터는 전력 소비 증가에 기여하는 경향이 있다.

작은 마을만큼의 물

발전소의 물 소비량도 상당하며 대부분은 원자로 냉각에 필요하다.
ITER은 연간 약 300만 입방미터의 물을 소비한다. 이는 약 20만 명의 주민이 있는 도시의 물 소비량에 해당한다. 물은 인근 프로방스 운하에서 가져와 터널을 통해 시스템으로 공급된다.

운영자는 "ITER을 위한 물의 양은 이 운하를 통해 운반되는 물의 총량의 1%에 불과하다"고 강조했다. 이 물의 일부가 반환된다. 그러나 잔열이 운하의 지역 생태계에 어떤 영향을 미칠지, 건기에도 물이 충분한지는 두고 봐야 한다. 

▲ ITER 플라즈마의 핵융합은 원자로 물질을 방사성으로 만드는 고속 중성자를 생성한다.

방사능?

적어도 핵융합 에너지에는 한 가지 장점이 있다.
원자력과 달리 체르노빌이나 후쿠시마와 같은 원자로 재앙은 불가능하다.
ITER 플라즈마의 핵융합은 외부 가열과 자석이 필요한 에너지를 공급하는 동안만 지속되기 때문에 핵분열과 같은 연쇄 반응이 없다.

“합병 조건을 달성하고 유지하는 것은 충분히 어렵다. 방해가 발생하는 즉시, 반응이 몇 초 이내에 중지된다"고 ITER 컨소시엄은 설명했다. 예를 들면 플라즈마가 너무 따뜻하거나 너무 차가워지거나, 연료가 너무 적거나 너무 많거나, 플라즈마가 오염되거나 자기장이 최적이 아닌 상황이다.

방사능도 다소 낮은 편이다.
원자로와 달리 우라늄이나 플루토늄과 같은 고방사성 핵종은 없다. 핵융합로에서 주요 방사선원은 약한 방사성 삼중수소와 핵융합 중에 방출되는 빠른 중성자다. 플라즈마에는 한 번에 몇 그램의 삼중수소만 함유되어 있고 삼중수소 생산 시험 시설은 소량만 생산하기 때문에 환경과 지역 인구에 대한 부담을 제한해야 한다.

주로 수명이 짧고 방사성이 약한 폐기물

ITER 프로젝트에 따르면 보호 덮개가 누출되거나 파손되더라도 방사능 오염은 정상적인 배경 오염보다 천 배 더 낮을 것이다. 그러나 ITER 작동 중 고속 중성자의 충격에 의해 활성화되는 물질은 더 높은 값을 갖는다. 컨소시엄에 따르면 핵융합로가 가동되는 동안 약 3만 톤의 오염 물질이 생성될 예정이며, 이 물질은 매우 약하거나 약간 또는 보통 수준이다.

이 오염된 폐기물은 ITER 현장의 특수 시설에서 처리, 포장 및 보관됩니다. ITER 웹사이트에서는 "이러한 폐기물에 있는 대부분의 방사성 동위원소의 반감기가 10년 미만이기 때문에 이 물질의 방사능은 100년 이내에 충분히 감소하여 재활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

(계속)

[더사이언스플러스] "No Science No Future"

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