레이저 핵융합 기술의 상용화에 도전하는 Xcimer

(The NIF Target Chamber at Lawrence Livermore National Labs, where a laser-based fusion approach achieved scientific breakeven in December 2022. Credit: NIF)

(The Xcimer ignition chamber. Credit: Xcimer Energy)

2009년 가동에 들어간 레이저 핵융합 장치인 NIF는 2022년 투입된 것보다 더 많은 에너지를 얻는 데 성공했습니다. 레이저로 2.05MJ의 에너지를 쏴서 3.15MJ의 핵융합 에너지를 얻어낸 것입니다.

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하지만 이것 자체로는 핵융합 발전이 가능한 것은 아니었습니다. 기본적으로 NIF가 군사 목적의 핵융합 연구 시설이기도 해서 핵융합 반응만 유도할 뿐 이 에너지를 이용해 발전을 할 수 있는 장치가 전혀 없습니다. 따라서 레이저 핵융합 상업화를 위해서는 다른 시설이 필요합니다.

여기에 도전하는 민간 프로젝트가 Xcimer입니다. 미국 에너지부와 다른 투자자들에게서 1억 달러 이상의 자금을 지원받은 Xcimer는 NIF보다 10배나 더 효율적으로 10배 더 많은 에너지를 얻으면서도 에너지 대비 비용은 30분의 1로 절감하는 것을 목표로 하고 있습니다.

이를 위해 중수소-삼중수소 연료 펠릿의 구조를 개선허고 레이저의 출력도 10MJ로 높일 계획입니다. 하지만 효율을 높이는 핵심 기술은 일부 연료에서 일어나는 수소 핵융합 반응으로 나머지 연료의 핵융합 반응을 유도하는 것입니다.

레이저 수소 핵융합 기술의 상용화는 아직은 갈길이 먼 상태이고 Xcimer의 시도 역시 걸음마 단계로 생각됩니다. Xcimer가 유의미한 결과를 얻을 수 있을진 모르겠지만, 성공하기 위해서는 아마도 휠씬 많은 투자와 시간이 필요할 것으로 보입니다.

참고

https://newatlas.com/energy/xcimer-practical-laser-fusion-power/

https://xcimer.energy/xcimer-raises-100-million-to-put-inertial-fusion-energy-on-path-to-commercialization/

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