본문 바로가기 주메뉴 바로가기

ITER

  • Fusion Story
  • ITER
ITER의 다른 글

201706.12

세계 최대 규모의 과학프로젝트는 무엇일까?

이하나   
https://fusionnow.nfri.re.kr/post/iter/690

 생명을 근원을 찾고, 우주라는 미지의 공간을 탐험하고, 인류가 당면한 문제 해결과 미래를 위한 신기술 개발까지 과학기술의 역할은 갈수록 다양하고 중요해지고 있습니다. 때문에 과학기술 연구 역시 한나라에 국한되어 진행되는 것이 아니라, 세계 여러 나라가 우수한 과학기술 인력과 예산 등을 공동으로 투자하여 전 인류적으로 의미있는 과학기술 성과들을 만들어 내는 대형 국제공동 과학기술 프로젝트가 많아지고 있습니다. 

 

 서로 다른 국가지만 지구에 속한 하나의 공동체로서 인류의 새로운 도약이라는 공동의 비전을 향해 힘을 모은 것입니다. 인류는 어떤 과학기술 성과를 위해 힘을 모았을까요? 대규모 국제협력을 통해 탄생한 세계 최대 규모의 과학기술 프로젝트 세 가지를 소개합니다.

 

 

세계에서 가장 큰 연구 장비, 대형강입자가속기(LHC)

 

 유럽입자물리연구소(CERN)는 스위스 제네바 근교에 위치한 세계 최대 입자물리가속기연구소이다. 유럽연합에서 기초과학과 기술의 발전을 위해 공동으로 설립한 연구소로, 유명 작가인 ‘댄 브라운’의 소설 ‘천사와 악마’에도 등장하여 일반 대중들에게도 이름을 알리게 되었습니다. 

 

 하지만 CERN이 전 세계적으로 유명한 데에는 다른 중요한 이유가 있습니다. 바로 세상에서 가장 큰 과학 실험 장치인 ‘대형강입자가속기(LHC)’를 보유하고 있기 때문입니다.

 

 대형강입자가속기란 높은 에너지를 가진 두 개의 양성자를 서로 다른 방향으로 발생시킨 뒤 두 개의 양성자가 서로 부딪치는 모습을 관찰하는 장치로, 양성자 충돌을 통해 우주 빅뱅 직후의 상황을 재현하여 우주 탄생의 비밀을 알아내기 위한 장치입니다.

 

<LHC의 크기를 가늠해볼 수 있는 조감도>

 

 무려 27km에 달하는 3m너비의 터널이 거대한 원을 그리는 형태로 만들어진 LHC 장치는 한국 물리학자 60여명을 포함해 10,000여명 이상의 세계 물리학자 및 공학자가 참여하여 약 10여년의 건설 과정 끝에 완성되었습니다.

 

 수많은 연구자들의 기대 속에 탄생한 LHC는 지난 2013년, 그동안 가설로만 여겨져 왔던 ‘힉스 입자’의 존재를 실제로 발견해냄으로써, 인류가 우주 생성의 비밀에 한 발자국 더 다가갈 수 있는 문을 열어주었습니다.

 

 앞으로도 LHC 장치는 가장 작은 세계를 보기 위한 가장 큰 장치로서 인류가 우주의 비밀에 다가서는데 결정적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.

 


세계에서 가장 비싼 우주 프로젝트, 국제우주정거장 ISS

 

 인류 우주개발 역사의 가장 위대한 사건 중 하나로 손꼽히는 ‘국제우주정거장(ISS)’ 건설은 과학기술 분야 국제협력사업 가운데 가장 많은 예산이 투입된 사업입니다. 미국을 주축으로 유럽, 러시아, 일본, 캐나다 등 16개국이 참여하여 ISS를 건설하는 데만 174조원이 투입되었고, 지금도 ISS를 운영하기 위한 어마어마한 예산이 투입되고 있습니다.

 

 현재 ISS는 350km 상공에서 초속 8km/s라는 매우 빠른 속도로 지구 주변을 돌고 있으며, 무게가 450톤에 길이는 72m, 폭은 108m에 달합니다. 이처럼 거대한 크기와 더불어 엄청난 건설비용이 더해져 ISS는 인간이 만든 가장 큰 우주 비행체인 동시에 가장 비싼 단일 건축물이라는 두 가지 타이틀을 얻게 되었습니다.

 

<국제우주정거장(사진출처=NASA)> 

 

 하지만 천문학적인 돈을 들여서라도 ISS를 건설한 이유는 ISS를 통해 인류가 그동안 공상과학소설 속에서만 가능하다고 여겨졌던 우주에서의 생활을 시작하게 되었기 때문입니다. 현재 우주정거장에는 1년 365일 우주탐사를 위해 지구를 떠나온 우주비행사들이 거주하고 있으며, 우주 정거장은 우주를 연구할 수 있는 최적의 환경을 제공하고 있습니다.

 

 현재 ISS에 거주하고 있는 우주비행사들은 실제 우주 환경에서 우주를 이해하기 위한 다양한 실험들을 수행하고 있을 뿐 아니라, 앞으로 이루어질 장기우주여행을 대비하여 우주 탐사에 대한 연구, 신체의 변화에 대한 연구 등 지구에서보다 훨씬 효율적인 연구들을 수행하고 있습니다.

 

 아쉽게도 점차 장치의 노화, 효용성, 안전 등의 문제들로 인해 ISS의 수명에 대한 논의가 ISS 건설 프로젝트 참여국을 중심으로 이루어지고 있지만, ISS의 미션은 끝나더라도 인류에게 우주탐사의 새로운 가능성을 열어준 장치로서 인류 역사에 영원히 기억될 것입니다.

 


전 인류의 반 이상이 참여하는 인공 태양 프로젝트, 국제핵융합실험로 ITER

 

 아름다운 자연경관으로 유명한 프랑스 남부 엑상프로방스에서 약 40분 떨어진 ‘카다라쉬’라는 지역에는 꿈의 에너지로 각광받는 핵융합에너지의 상용화를 위하여 국제 공동으로 핵융합로를 건설하는 인류 최대의 프로젝트, 국제핵융합실험로(ITER) 프로젝트가 진행되고 있습니다. 

 

 핵융합에너지는 태양이 무한한 에너지를 만들어내는 ‘핵융합’의 원리를 이용한 에너지로, 연료가 무한하고 에너지 효율이 높을 뿐 아니라 폭발이나 폐기물에 대한 걱정도 없어 인류가 당면한 에너지 문제의 근본적인 해결책으로 주목받고 있습니다.

 

 ITER는 인류에게 꼭 필요한 핵융합에너지의 상용화 가능성을 공학적 실증하기 위한 세계 최초의 핵융합실험로로, ITER 회원국들의 협력을 통해 ITER 장치를 공동 건설하고 운영할 예정입니다.

 

<ITER 건설현장에 걸려있는 7개 회원국의 국기 모습(사진출처=ITER홈페이지)>

 

 현재 ITER에는 우리나라, 미국, 러시아, EU, 중국, 인도, 일본 7개 회원국이 참여하고 있으며, EU에 포함되어 있는 28개국을 개별 산정하면 전 세계 34개국이 참여하는 역사상 가장 많은 나라가 참여하는 국제협력 프로젝트입니다. 또한, 참여국 전체의 인구로 보면 인류의 반 이상이 에너지 문제 해결을 위해 동참하는 역사상 가장 큰 규모의 국제공동연구개발 사업이기도 합니다.

 

 2006년 첫 삽을 뜬 ITER 건설은 축구장 60개 규모에 달하는 광활한 부지 위에 ITER 국제기구 본부를 비롯하여 각 회원국에서 보낸 ITER 부품들을 조립하기 위한 조립동, 실제 핵융합로가 자리하게 될 토카막 콤플렉스 등 ITER 건설 및 운영을 위한 다양한 건물들이 지어지고 있습니다.

 

 2025년 첫 번째 실험을 시작할 ITER 장치는 높이와 너비가 약 25m, 무게가 2만 3천톤에 달하는 세상에서 가장 큰 인공태양으로, 인류는 ITER 장치의 운영을 통해 핵융합에너지 상용화에 다가서는 큰 도약을 하게 될 것입니다.

 

 ITER와 규모면에서는 차이가 있지만, 전 세계에서 ITER와 가장 유사한 장치로 손꼽히는 우리나라의 인공태양, KSTAR 장치를 제작한 경험이 있는 우리나라는 현재 ITER 건설에서 주도적인 역할을 수행하고 있으며, ITER 장치가 완공 된 이후에도 KSTAR 장치 운용 경험을 바탕으로 성공적인 ITER 운전성과를 보여줄 것으로 기대됩니다.

 

 여러나라, 수많은 사람들의 협력 속에서 인류를 새로운 세상으로 인도했던 대형강입자충돌기(LHC), 국제우주정거장(ISS)과 같은 굵직한 국제협력의 성과들처럼, 국제핵융합실험로(ITER) 역시 인류 공동의 노력을 통해 에너지 문제 해결을 위한 역사적인 첫 발을 내딛게 될 것입니다.

 

<ITER 건설현장 전체 조감도(사진출처=ITER홈페이지)>

  •  좋아요 bg
    4
    좋아요 bg
  •  카카오스토리 공유 bg
    20
    카카오스토리 공유 bg
  •  카카오톡 공유 bg
    21
    카카오톡 공유 bg

댓글 0

현재글의 이전글이 없습니다.
이전글
이미지가 없습니다.
현재글의 이전글이 없습니다.
이전글
이미지가 없습니다.

정보에 대해 만족하십니까?

TOP