[행 융합 발전] E=mc^2, 핵 융합 발전 원리, 핵 융합 발전 장점

핵융합은 원자의 핵을 결합할 때 에너지가 발생하는 과학 기술 중 하나입니다. 일반적인 핵발전은 원자의 핵을 분해할 때 에너지가 발생합니다. 그러나, 핵융합은 원자의 핵을 결합할 때 에너지가 발생합니다.

핵융합을 이루기 위해서는 원자의 핵이 충분히 가까이 있어야 합니다. 그리고 원자의 핵을 결합시키기 위해서는 상당한 에너지가 필요합니다. 이는 E=mc^2의 이론으로써 가능합니다. 실제로 높은 열과 압력을 가하면, 원자의 핵이 결합하면서 질량이 줄어들고 이때 엄청난 양의 에너지가 발생합니다.

핵융합 발전은 여러 가지 장점이 있습니다.
첫째, 핵융합은 무한 동력 에너지 소스입니다(현재 실험을 통해 소비 에너지보다 많은 에너지를 생산하는데 성공).
둘째, 핵융합은 오염이 적게 발생하는 에너지 소스입니다. 핵분열과 다르게 핵융합 에너지는 방사능을 최소량만 발생시킵니다. 또한, 문제가 발생하여 생산에 실패하여도 리스크가 거의 없습니다. 이는 건물을 짓는 것과 허무는 것의 차이로 예를 들면 이해가 쉽습니다. 건물을 짓다가 실패하면, 건설에 실패한 건물만 남습니다. 하지만, 건물을 허무는 데에 실패하면, 막대한 양의 건물 잔해가 쏟아져 내려와 큰 위험이 발생하는 것입니다.
셋째, 핵융합은 재고가 많이 있고 재생 가능한 에너지 소스입니다. 실제 핵융합에 쓰이는 원료는 중수소와 삼중수소입니다. 이는 바닷물에서 무한히 얻을 수 있습니다.

그렇담 E=mc^2는 무엇인가?

E=mc^2는 에인슈타인의 에너지-질량 변환이론을 요약한 수식입니다. 이 수식은 질량(m)과 속도(c)의 제곱을 곱한 값이 에너지(E)라는 것을 의미합니다. 이 수식은 질량과 에너지가 서로 바꿀 수 있음을 의미합니다. 이 수식은 선형대수학과 광학을 적용한 에인슈타인의 이론을 기반으로 합니다.

E=mc^2 수식은 일반적으로 질량과 에너지가 서로 바꿀 수 있다는 점에서 핵발전과 관련이 있기도 합니다. 핵발전은 원자의 핵을 분해할 때 에너지가 발생하는 과학 기술 중 하나인데, 이때 원자의 핵은 작은 질량으로부터 큰 양의 에너지가 발생합니다. 이는 E=mc^2 수식에서 질량과 에너지가 서로 바꿀 수 있다는 점과 유사합니다.

핵융합 발전 방식

핵융합 발전을 위해서는 위에 말한 것 처럼 고온, 고압의 환경이 필요합니다.
이는 가스레인지 불의 온도와는 차원이 다른 1억도 정도의 온도가 필요합니다.

1억도를 만드는 것도 어렵지만 사실 지구에는 1억도를 담을 그릇이 없는게 문제인데, 이를 해결하기 위해서 고안한게 아래 그림과 같은 초전도 자석 진공용기입니다. 원자를 끊임 없이 돌려서 공기 중에 띄운채로 가열을 시키는 것 입니다.

이렇게 만들어진 에너지로 물을 끓여 증기 발생기를 통해 터빈을 돌려 전기를 얻는다고 합니다.

현재는 해당 기술이 워낙 어려워서 30초간 유지하는데 성공을 했다고 하지만, 점차 고안을 해서 시간을 늘려나갈 것으로 보입니다. 현재 목표는 200초를 유지하는 것이라고 하였습니다.