핵융합 연료로 사용되는 삼중수소를 대량생산할 수 있는 기술이 국내에서 세계 최초로 개발됐다.

국가핵융합연구소는 박이현 박사(사진) 연구팀이 ‘삼중수소 증식재’(삼중수소를 만들어내는 물질)를 균일하게 대량 생산할 수 있는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

핵융합은 1억도 이상의 고온에서 가벼운 원자핵이 융합해 더 무거운 원자핵이 되는 과정에서 에너지를 창출하는 방법이다. 원자핵이 분열되는 과정에서 에너지를 얻는 원자력발전과는 반대되는 개념이다. 수소폭탄도 이 과정을 통해 만들어졌다.

핵융합 연료로는 중수소와 삼중수소가 사용된다. 중수소는 바닷물에서 무한하게 얻을 수 있지만, 삼중수소는 자연적으로는 거의 존재하지 않는다. 삼중수소를 얻으려면 핵융합의 결과물인 중성자와 리튬이 섞인 삼중수소 증식재의 핵반응을 이용해야 한다.

연구진은 리튬 티타늄 산화물을 이용해 지름 1㎜ 크기의 고체형 삼중수소 증식재를 제작하는 데 성공했다. 삼중수소 생산은 유럽연합(EU), 일본, 중국 등도 연구를 진행 중이지만, 균일하게 삼중수소 대량생산에 성공한 것은 이번이 처음이다.

국가핵융합연구소는 “이번 기술 개발로 1㎏당 3000만원에 달하는 삼중수소 증식재 수입 비용을 절감할 수 있게 됐다”며 “대량 생산이 이뤄질 경우 해외에 수출도 할 수 있을 전망”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 핵융합 분야 국제 학술지 ‘퓨전 엔지니어링 앤드 디자인(Fusion Engineering and Design)’ 11월호에 실릴 예정이다.