전남도가 3일 국회 본회의를 통과한 2022년 정부예산에 8조 3914억원이 반영돼 사상 첫 국비 8조원 시대를 열었다. 지난해 7조 6671억원보다 9.4%(7243억원) 늘어난 규모다. 특히 SOC 예산이 전년보다 2121억원 늘었다. 전남의 미래 발전을 선도할 주요 신규사업도 2224억원이 반영됐다. 분야별로 지역균형발전을 위한 SOC 예산에 39개 사업 1조 6003억원이 포함됐다. ‘제5차 국도, 국지도 건설계획’에 반영된 신안 비금~암태 연도교 건설사업과 여수~남해 해저터널 건설사업에 각 1억원의 국비가 국회 심의 과정에서 추가돼 조기 턴키 발주하게 됐다. 경전선(광주송정~순천) 사업도 2400억원을 확보해 보성~순천 구간을 패스트트랙으로 추진한다. 이밖에 호남고속철도 2단계 6050억원, 광주~완도 1단계 고속도로 3600억원, 무안공항 활주로 연장 176억원 등 도로, 철도, 교량과 하늘길까지 굵직한 사업이 대거 반영됐다. 농림해양수산 분야는 74개 사업에 6219억원이 반영됐다. 지역 미래 성장동력이 될 R&D 분야에선 59개 사업 1801억 원이 편성됐다. 주요 반영 사업은 ▲초강력 레이저연구시설 구축 타당성조사 용역비 15억원 ▲국립심뇌혈관센터 설립을 위한 토지매입비 등 28억원 ▲핵융합실증로용 초전도 도체 시험설비 구축 40억원 ▲백신안전기술지원센터 기능 확대 131억원 ▲m-RNA백신 실증지원 기반사업 14억원 등을 확보했다. 에너지?전략산업 분야에선 32개 사업에 1152억원이 반영됐다. 주요 사업은 ▲전력기자재 디지털 전환 기반구축 30억 원 ▲수소추진 레저어선 및 기자재 개발 19억원 ▲ 재생에너지 기반 여객선 효율 향상 기술개발 24억원 ▲한국에너지공과대학교 출연금 250억원 등이다. 문화관광 분야에선 새로운 미래 관광자원 개발을 위한 39개 사업에 1253억원을 확보했다. 주요 사업은 ▲오시아노 관광단지 활성화를 위한 하수처리장 설치 사업 33억원 ▲ 2023 순천만 국제정원박람회 개최 지원을 위한 한반도 분화구 정원조성 12억원·순천만 교량교 재가설 40억원·순천만 생태정원 거리 조성사업 16억원이 포함됐다. 고용·행정 분야에선 55개 사업 2491억원이 반영됐다. ‘여순사건 특별법’ 후속조치 사업비 43억원으로 사건의 진상규명과 희생자·유가족의 명예회복 사업을 본격 추진할 수 있게 됐다. 한국 섬 진흥원 리모델링 및 운영비 57억원도 확보했다. 김영록 지사는 “반영 사업에 대해 신속한 집행계획을 수립해 사업이 조기에 성과를 거두도록 하겠다”며 “곧바로 2023년 국비 확보 대상 사업 발굴을 시작해 2022년에 미반영된 사업과 신규 사업에 대한 설득논리를 개발, 국고 확보에 선제적으로 대응해나가겠다”고 밝혔다.

한밤중 산 능선을 걸으면 달빛이 얼마나 밝은지 새삼 놀라곤 한다. 밀물과 썰물을 일으키는 달의 에너지를 절감하게 된다. 하물며 태양이 드리우는 한낮은 어떻겠는가. 태양 표면의 온도는 섭씨 5000~6000도이고, 중심부는 1500만도에 이른다. 태양이 우주에 방출하는 에너지는 초당 3.8×1023㎾나 된다. 지구 표면의 1㎡는 약 340W의 에너지를 받게 되는데, 지구 전체로 따지면 인류가 1년에 소비하는 에너지의 7000배에 이른다. 인류의 열망이 태양에너지에 대한 관심으로 넓혀지는 것은 당연한 일이다. 무궁무진한 수소를 연료로 써서 공해가 없고 고갈될 염려도 없는 궁극의 에너지원을 찾으려는 노력이 인공태양(핵융합 발전)이다. 우라늄이나 플루토늄을 이용한 원자력 발전은 원자의 핵분열을 이용하는데 방사선이나 핵폐기물 처리 등 많은 문제를 낳는다. 방사능 누출을 막으려는 관리에도 엄청난 비용이 들어간다. 반면 태양에너지가 만들어지는 핵융합에 동반되는 방사능 물질이나 방사선 노출 시간은 무시해도 될 정도다. 꿈의 에너지인 만큼 꿈과 같은 기술을 필요로 한다. 첫째가 핵융합 반응을 안정적으로 유지할 수 있는 섭씨 1억도 이상을 유지하는 기술이다. 금속 가운데 녹는 점이 가장 높은 텅스텐도 섭씨 3410도가 넘으면 녹아 버린다. 둘째로는 연료가 되는 2개의 원자핵을 아주 빠른 속도로 충돌시키는 안정화 기술이다. 1억도 이상을 견디며 플라스마(고체·액체·기체도 아닌 제4의 물질) 상태에서 원자핵 충돌을 유도해야 하는데 플라스마를 초전도 자석 안에 가둬 놓고 안정적으로 제어하는 것이 핵융합 실험로 토카막(tokamak)이다. 옛소련이 가장 먼저 실험에 나섰고 일본도 1996년 섭씨 5억 2000만도까지 올렸지만 단 몇 초 유지하는 데 그쳤다. 실험로를 짓는 데만 100억 달러 이상 들어 미국과 유럽연합(EU), 한국 등 7개국이 컨소시엄을 형성해 ‘국제열핵융합실험로’(ITER)를 짓고 있다. 그런데 2008년에야 첫발을 뗀 국내 연구진의 독자 실험로 ‘케이스타’(KSTAR)가 지난해 세계 최초로 20초를 돌파한 데 이어 1년 만에 30초로 또 늘렸다는 낭보가 그제 전해졌다. 13년 전 794차례 실험 끝에 0.1초 유지했던 것을 2019년 8초로 늘린 데 이어 무수한 실패 끝에 거둔 성과다. ITER에 견줘 융합로의 크기는 3분의1, 400명밖에 안 되는 우리 연구진이 2026년쯤 상업 발전을 가늠할 만한 300초를 달성할 계획이라고 한다. 정부가 2050년대 핵융합발전소를 짓겠다는 큰 그림을 그리는 것도 우리 연구진이 밤낮없이 연구한 성과를 바탕으로 하고 있음은 물론이다.

우리나라 연구진이 만든 ‘인공(人工) 태양’ KSTAR가 이온온도 1억도 초고온 플라스마를 30초간 유지하는 데 성공하며 초고온 플라즈마 장시간 운전 기록을 경신했다. 22일 한국핵융합에너지연구원 KSTAR 연구본부는 “올해 KSTAR 플라스마 실험에서 핵융합 핵심 조건인 1억도 초고온 플라스마 운전을 30초간 유지하는 데 성공했다”고 밝혔다. 탄소 발생시키지 않는 핵융합에너지 핵융합에너지는 태양에너지의 원리인 핵융합 반응을 통해 에너지를 발생시키는 것으로, 탄소를 발생시키지 않는 청정 에너지다. 초고온·고밀도의 환경에서 자연스럽게 핵융합 반응이 일어나는 태양과 달리 지구에서는 핵융합 장치에 연료를 넣고 이온과 전자가 분리돼 있는 플라즈마 상태를 만든 뒤 1억도 이상의 초고온으로 가열해 유지해야 한다. 플라스마는 원자핵과 전자가 따로 노는 상태로, 고체, 액체, 기체에 이어 제4의 물질 상태로 불린다. KSTAR는 이 과정에서 필요한 초전도핵융합연구장치로, 우리나라 기술로 만들었다. 지난 2008년부터 핵융합에너지 실현의 핵심인 초고온 플라즈마를 오래 유지하기 위한 기술을 확보하기 위해 연구를 해왔고, 2018년 핵융합 플라즈마 이온온도 1억도 도달 이후 매년 유지시간을 늘렸다. 2020년에는 20초 연속 운전에 성공했고, 올해 실험을 통해 10초간 추가 연장에 성공하며 세계적 수준의 연구 성과를 달성했다.2026년 1억도 초고온 플라즈마 300초 유지 목표 이번 성과는 KSTAR 가열 성능의 향상과 최적 자기장 조건 확보를 통한 플라스마 제어 기술이 개선되면서 핵융합로 운전을 위한 차세대 운전 모드인 내부수송장벽(ITB) 모드의 안정성이 향상된 결과다. 핵융합에너지연은 앞으로 운전시간을 늘리기 위해 전원장치를 개선하고, 내벽온도 상승을 막을 텅스텐 디버터를 설치할 계획이다. 이를 통해 오는 2026년 1억도 초고온 플라즈마 유지 300초를 이뤄내는 게 목표다.

금이나 우라늄과 같이 무거운 원소(이하 중원소)는 초신성 폭발이나 중성자별 간의 충돌로 생기는 커다란 에너지에 의해 생성된다. 그런데 이런 원소는 갓 태어난 블랙홀로 빨려 들어가는 가스나 먼지로 된 강착원반 속에서도 만들어지고 있을 가능성이 있다는 연구 결과가 나왔다. 이는 블랙홀이 우주의 연금술사일 수도 있다는 점을 시사하는 것. 빅뱅(대폭발) 이후 초기 우주에는 떠다니는 요소가 많지 않았다. 별들이 태어나고 그 중심부에서 원자핵 간의 충돌이 일어나기 전까지 우주는 대부분 수소와 헬륨으로 이뤄진 수프 같은 상태였다. 별의 핵융합은 우주에 탄소부터 철까지 무거운 원소를 불어넣는 원인이 됐다. 하지만 철이 만들어질 때는 약간의 문제가 발생한다. 핵융합을 통해 철을 생성하는 데 필요한 열과 에너지가 그 과정에서 발생하는 에너지를 넘어서 중심핵의 온도를 떨어뜨려 별의 죽음을 초래하는 데 그것이 바로 초신성 폭발이다. 초신성 폭발은 별에는 죽음을 뜻하지만, 그 안에서 탄생하는 것도 있다. 폭발의 에너지는 거대해서 원자는 충돌하며 서로의 중성자를 잇달아 포획한다. 이에 따라 금이나 우라늄과 같이 철보다 무거운 원소가 형성되는 것이다. 다만 이 과정은 빠르게 진행돼야만 한다. 그렇지 않으면 원자핵에 중성자가 붙기 전 방사성 붕괴가 일어난다. 따라서 이는 알과정(r-process)이라고도 부르는데 여기서 알은 빠름(rapid)을 뜻한다. 알과정은 초신성 폭발이나 중성자별 간의 충돌에 의해 일어나는 것으로 생각된다. 그 이외의 상황에서 알과정이 일어날지 어떨지는 지금까지 알 수 없었다. 다만 그 유력한 후보로 꼽히고 있는 것이 갓 태어난 블랙홀이라는 것이다. 예를 들어 중성자별들이 충돌할 때 그 질량이 블랙홀을 형성할 만큼 충분하면 알과정이 일어날 수 있다. 커다란 질량의 별이 자신의 중력으로 붕괴해 블랙홀화하는 사례에서도 마찬가지다. 두 경우 모두 갓 태어난 블랙홀은 거기에 흡입되는 물질의 소용돌이(강착원반)에 의해 둘러싸인다. 거기에는 대량의 중성미자(전기적으로 중성이며 질량이 0에 가까운, 경입자족에 속하는 소립자)가 방출돼 그 결과로 알과정에 의한 중원소의 형성이 일어나고 있을 가능성이 있는 것이다.‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 10월8일자에 게재된 이번 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이 같은 가설이 검증됐다. 독일 중이온연구소(GSI) 등 국제연구진은 블랙홀의 질량이나 스핀 등 다양한 매개변수를 조정하면서 방대한 수의 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과, 조건에 따라 갓 태어난 블랙홀에서도 알과정이 일어나는 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구 주저자로 GSI의 천체물리학자인 올리버 저스트 박사는 “결정적인 요인은 강착원반의 총 질량에 있다”면서 “강착원반의 질량이 클수록 중성미자의 방출로 전자가 포획돼 양성자로부터 중성자가 형성되기 쉬워진다”고 설명했다. 그만큼 알과정에서 중원소 재료가 되는 중성자가 늘어난다는 것이다. 다만 강착원반의 질량이 너무 크면 역반응이 증가해 중성미자가 원반을 떠나기 전 중성자가 그것을 포획해 버린다. 그러면 중성자가 양성자로 돌아가 알과정을 방해하는 것이라고 저스트 박사는 덧붙였다. 연구진에 따르면, 블랙홀 주위에서 중원소가 가장 활발하게 생성되는 조건은 강착원반의 질량이 태양의 1~10%일 때다. 그때 블랙홀은 이른바 중원소 공장이 되는 것이다. 다만 이런 질량을 지닌 강착원반이 우주에서 얼마나 일반적인지, 지금은 알 수 없다. 이 현상을 밝혀내기에는 데이터가 여전히 부족하기 때문이다. 하지만 현재 독일에서 건설 중인 차세대 입자가속기인 ‘중이온-반양성자 가속기 시설’(FAIR)이 완공돼 임무를 시작하면 더욱더 정밀한 연구를 할 수 있을 것이라고 연구 공동저자로 GSI의 천체물리학자 안드레아스 바우스와인 박사는 기대감을 드러냈다.

태양계 모델을 본 적이 있다면 태양, 행성, 위성, 소행성들이 거의 같은 평면 위에 있다는 것을 눈치챘을 것이다. 모든 행성과 소행성들은 태양과의 거리는 각기 다르지만 같은 공전면 위에서 태양을 공전한다. 왜 그럴까? 이 질문에 답하기 위해 우리는 약 46억 년 전 태양계의 탄생 현장으로 시간여행을 해야 한다. 그 무렵에는 태양계란 존재하지 않았고, 앞으로 태양계를 이룰 거대한 ‘태양 성운’이 있었을 뿐이다. 지난 21일(현지시간) ‘라이브 사이언스’와 인터뷰한 하와이 대학 천문학자 네이더 해그하이푸어의 설명에 따르면, 당시 태양 성운는 먼지와 가스로 이루어진 거대한 회전 구름이었다. 성운의 크기는 무려 1만2000AU(천문단위)를 달했다. 1AU는 지구-태양 사이의 평균 거리로 약 1억5000만㎞니까 성운의 크기는 1조8000억㎞다. 이 어마무시한 크기의 구름 덩어리는 우주 먼지와 가스 분자로 가득 찬 존재였는데, 이것이 자체 질량으로 중력붕괴하면서 수축하기 시작했다고 해그하이푸어는 말했다. 먼지와 가스 구름이 붕괴하면서 회전속도를 높여가자 두리뭉실했던 구름 덩어리가 점차 편평해져갔다. 파이 반죽을 빠르게 회전시키면 납작해지는 것과 같은 이치다. 이 같은 현상이 바로 초기 태양계에 일어났던 것이다. 이렇게 성운 원반이 빠르게 회전하면, 그 중심에서 가스 분자들은 엄청난 압력으로 뭉쳐져 가승 공을 만들고 계속 온도가 치솟게 된다고 해그하이푸어는 설명한다. 이윽고 온도가 1000만 도를 돌파하면 중심부에서 하나의 사건이 일어나는데, 바로 수소가 융합하여 헬륨을 만들어내는 핵융합반응이 시작되는 것이다. 수소 원자 4개가 만나서 헬륨핵 하나를 만드는 과정에서 약간의 질량이 에너지로 바뀌는데, 아인슈타인의 그 유명한 공식 E=mc^2에 따라 여기서 엄청난 핵 에너지가 만들어지는 것이다. 이때 가스 공은 중력수축을 멈춘다. 가스 공의 외곽층 질량과 중심부 고온-고압이 평형을 이루어 별 전체가 안정된 상태에 놓이기 때문이다. 그렇다고 금방 빛을 발하는 별이 되는 것은 아니다. 핵융합으로 생기는 에너지가 광자로 바뀌어 주위 물질에 흡수, 방출되는 과정을 거듭하면서 줄기차게 표면으로 올라오는데, 태양 같은 항성의 경우 중심핵에서 출발한 광자가 표면층까지 도달하는 데 얼추 100만 년 정도 걸린다. 표면층에 도달한 최초의 광자가 드넓은 우주공간으로 날아갈 때 비로소 별은 반짝이게 되는 것이다. 이것이 바로 스타 탄생이다. 지금 하늘에서 우리를 비추고 있는 태양도 이러한 과정을 거쳐 탄생한 것이다. 아기 별 태양은 생후 5000만 년 동안 계속해서 성장하여 주변의 가스와 먼지를 모으고 강렬한 열과 복사를 뿜어냈다. 그리고 주위 물질을 집어삼키면서 점점 덩치를 키워나간다. 태양이 커짐에 따라 분자구름은 계속해서 붕괴되어 “별 주위에 원반이 형성되어 태양을 중심으로 하여 점점 더 팽창하면서 편평해진다”라고 해그하이푸어는 덧붙였다. 이 같은 과정이 진행되면서 이윽고 태양 성운은 젊은 별을 공전하는 원시행성 원반이라는 편평한 구조가 되었는데, 이 원반은 무려 수백 천문단위(AU)에 이르는 어마무시한 크기였지만, 두께는 그 너비의 10분의 1에 불과했다. 그후 수천만 년 동안 원시행성 원반의 먼지 입자는 부드럽게 소용돌이치며 때때로 서로 부딪쳐 합쳐지면서 밀리미터 크기의 알갱이가 되고, 그 알갱이들은 다시 센티미터 크기의 자갈이 되고, 자갈들은 계속 충돌, 합병하여 우주 암석을 만들어갔다. 결국 원시행성 원반에 있는 대부분의 물질은 서로 달라붙어 거대한 물체를 형성하기에 이르렀는데, 그 중 일부는 덩치를 충분히 키운 나머지 중력이 지배적인 힘으로 작용한 자신의 몸을 공처럼 둥글게 만드는 데 성공했다. 이것이 바로 행성, 위성, 큰 소행성 들이다. 덩치를 키우는 데 실패한 우주암석들은 울퉁불퉁한 위성이나 소행성, 혜성과 같이 불규칙한 모양이 되었다. 이러한 천체들은 크기는 다르지만 그들이 태어난 동일한 원반 평면에 머물게 되었으며, 이런 이유로 오늘날에도 태양계의 8개 행성을 비롯한 태양계 식구들은 거의 같은 공전면 위에서 태양 둘레를 돌게 된 것이다.

기원후 1181년, 중국인과 일본의 천체 관측가에 의해 별이 없던 곳에서 토성만큼 밝은 별이 발견되었는데, 이 별은 6개월 남짓 동안 밤하늘에서 최대 -1등급 밝기로 빛나다가 사라진 것으로 기록되었다. 고대의 기록에서 이 같은 별은 손님별, 곧 ‘객성(客星)’으로 일컬어졌다. 그로부터 900년이 흐른 후, 천문학자들은 마침내 미스터리로 남아 있었던 그 신비한 별의 정체를 밝혀냈다. 1054년 유명한 게 성운을 만들어냈던 초신성 폭발과 같은 현상인 이 사건은 역사적 기록으로 남겨진 된 몇 안 되는 사례 중 하나이지만, 게 성운과는 달리 1181년의 사건은 정확히 파악하기 어려운 미스터리로 남아 있었다. 그러나 역사적 기록은 현대 천문학자들에게 유용한 몇 가지 단서를 남겨주었다. 첫 단서는 시기이다. 이 ‘손님별’은 1181년 8월 6일부터 1182년 2월 6일까지 185일 동안 밤하늘에서 빛을 발했다. 두번째는 하늘에서의 위치이다. 손님별은 중국 별자리 화가이(華盖), 현대의 카시오페이아자리 부근에서 나타났다. 이 '우주 퍼즐 조각'은 연구팀을 고대 섬광의 정체가 무엇인지를 가리켜주었다. 대항성의 폭발이 남긴 이 초신성의 잔해는 바로 Pa30이라고 불리는 성운을 남겼다. 지구와의 거리 약 8500광년이다. 900년 전에 팽창을 시작한 이 성운은 지금도 빠른 팽창을 멈추지 않고 있는데, 새로운 연구에서 홍콩, 영국, 스페인, 헝가리, 프랑스 과학자들은 그 속도를 측정한 결과, Pa30의 먼지와 가스가 지구에서 달까지의 거리(약 38만㎞)를 5분 만에 주파한다는 것을 발견했다. 무려 초속 1270㎞이다. 연구팀은 그 속도를 역산함으로써 성운이 1181년경에 폭발한 초신성의 잔해임이 거의 확실시된다는 결론을 내렸다.연구팀은 Pa30이 희귀한 유형의 초신성으로부터 형성되었음을 발견했다. 이 유형은 초신성의 하위 범주인 Iax형 초신성으로 분류되는데, 이는 중간 밑의 질량을 가진 항성이 핵융합을 끝마치고 마지막으로 도달하는 백석왜성이 폭발한 결과물이다. 영국 맨체스터 대학의 천체 물리학자 앨버트 지욜스트라는 “초신성의 약 10%만이 이러한 유형으로, 아직까지 그 메커니즘이 확실히 밝혀지지 않은 대상”이라면서 “SN1181이 희미했지만 매우 천천히 밝기가 떨어졌다는 점이 이 유형임을 시사한다”고 말했다. 과학자들은 또한 우리은하에서 가장 뜨거운 별 중 하나인 파커 별이 1181년 초신성 폭발을 일으킨 별이 남긴 것으로, 백색왜성으로 알려진 두 별 잔해의 대규모 충돌과 합병의 결과물로 생각하고 있다. 지욜스트라 교수는 “이것은 별과 성운에 대한 자세한 연구가 가능한 유일한 Iax 유형 초신성”이라면서 “역사적 미스터리와 천문학적 미스터리를 모두 풀 수 있는 훌륭한 사례”라고 밝혔다. 이 연구는 ‘아스트로피지컬 저널 레터스’ 9월 15일자(현지시간)에 게재되었다.　

지구로부터 50광년 떨어진 우주공간에서 발견된 한 별은 차가우면서도 뜨거운 특징을 모두 갖췄다. 언뜻 보기에 모순된 특징을 지닌 이 별은 우연히 발견됐다고 해서 ‘엑시던트’(The Accident)라는 별명까지 붙여졌다. ‘천체물리학저널 레터’(ApJL) 최신호에 실린 연구논문에 따르면, 엑시던트의 연대는 100억 년에서 130억 년 사이로 우리은하가 탄생한 초기 우주에 만들어진 아주 오래된 별로 추정된다.엑시던트는 질량이 작아 경수소를 헬륨으로 핵융합할 수 없어 주계열성이 될 수 없던 천체인 갈색왜성으로 분류된다. 이는 주계열성과 행성의 중간 크기로 그 어느 쪽에도 속하지 않는다. 중수소의 핵융합은 일어나므로 적외선을 방출하지만 오래 가지 못하는 특징이 있다. 다만 엑시던트는 일반 갈색왜성과 전혀 다르다. 지금까지 발견되지 않았던 것도 바로 그 이유 때문이다. 갈색왜성은 또 오래될수록 식어서 빛의 파장마다 밝기가 변한다. 이는 가열한 금속이 식으면서 밝은 흰색에서 빨갛게 되는 것과 비슷하다. 그런데 엑시던트는 어떤 파장에서 매우 차가워 오래된 것처럼 보이지만, 또다른 파장에서는 매우 밝아서 온도가 높은 것처럼 보인다.이런 수수께끼의 항성을 처음으로 포착한 관측장비는 2009년 발사된 미국항공우주국(NASA)의 네오와이즈 우주망원경이고, 발견자는 아마추어 천문학자 댄 캐셀덴 연구원이다. 그는 자체제작 프로그램과 네오와이즈 관측데이터를 이용해 갈색왜성을 찾고 있었다. 우주에는 적외선을 방출하는 천체가 많은데 이들은 대개 지구에서 멀리 떨어져 있고 정지해 있는 것처럼 보인다. 하지만 갈색왜성은 어두운 별이라서 지구 근처에 있는 것밖에 발견되지 않는다. 이 때문에 이동하는 모습도 관측할 수 있다. 캐셀덴의 프로그램은 멀리 있고 움직이지 않는 별을 제외하고 갈색왜성 특징을 갖춘 이동하는 천체를 강조해서 표시하도록 제작돼 있었다. 그렇게 별의 후보를 찾다가도 이미 알려진 갈색왜성의 특징에 맞지 않아 강조되지 않은 엑시던트를 우연히 발견했다는 것이다. 그렇다면 대체 왜 엑시던트는 차가우면서도 뜨거운 것처럼 보일까? 그 비밀을 밝히기 위해 미국 캘리포니아공대의 천체물리학자 데이비 커크패트릭 박사 연구팀은 하와이의 WM 켁 천문대에서 우선 적외선을 관측했다. 하지만 적외선은 너무 어두워서 엑시던트를 관측할 수 없었다. 그래서 엑시던트가 어두운 것은 상상 이상으로 멀리 있기 때문이 아닐까 하는 가설을 세웠지만 그것도 아니었다. 허블 우주망원경과 스피처 우주망원경으로 거리를 측정했더니 50광년밖에 떨어져 있지 않았다. 그 대신 시속 80만㎞라는 고속으로 이동하고 있는 것으로 확인됐다. 같은 거리에 있는 다른 갈색왜성보다 훨씬 빨리 움직이고 있었던 것으로 전해졌다. 그리고 이는 엑시던트가 ‘오랜 시간’ 우리은하를 질주하고 있었다는 점을 시사한다. 그 사이 거대한 천체를 만나 그 중력에 의해 가속해 왔다는 것. 여기서 ‘오랜 시간’은 100억 년에서 130억 년으로, 일반적인 갈색왜성 연대의 두 배나 되는 기간이다. 따라서 엑시던트는 우리은하가 형성된 초기에 탄생한 아주 오래된 별이라는 것이다. 이에 대해 연구팀은 “이처럼 오래된 갈색왜성의 존재 자체는 오래 전부터 예측돼 왔지만, 이와 동시에 극히 드물다는 예측도 있다”면서 “따라서 이번 갈색왜성이 발견된 사례는 행운일지도 모른다”고 설명했다.

깨달음에 다다른 종교인이 아닌 이상 많은 사람들이 죽음을 두려워한다. 영국 철학자이자 사회학자 허버트 스펜서가 “인간이 종교를 만든 이유는 죽음이 두렵기 때문”이라고 말한 것도 그 떄문이다. 그런데 인간 뿐만 아니라 별들도 늙어서 죽음에 가까워지는 것을 늦추려고 한다는 연구결과가 나왔다. 이탈리아 볼로냐대 물리천문학과, 볼로냐 천체물리학·우주과학 천문대, 영국 리버풀 존 무어대 천체물리학연구소, 아르헨티나 라플라타국립대 천문·지구물리학부, 라플라타 과학기술연구센터 공동연구팀은 별의 마지막 단계라고 하는 백색왜성이 표면에서 수소를 연소시키면서 노화속도를 늦춘다는 사실을 확인했다. 이 같은 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 9월 7일자에 실렸다. 백색왜성은 별(항성)을 구성하는 핵융합 연료가 소진돼 열압력이 약해져 중력 수축이 진행되면서 질량은 태양 정도이지만 크기는 지구정도로 밀도가 매우 높은 천체를 말한다. 백색왜성이 주변 물질을 흡수해 질량이 일정 수준 이상 커지면 다시 핵융합이 시작돼 초신성이 되는 경우도 있지만 태양을 비롯해 별의 98%는 백색왜성이 돼 소멸되는 운명을 피할 수 없다. 백색왜성은 별의 진화 마지막 단계로 점점 식어 결국에는 더 이상 빛을 내지 못하게 된다는 것이다. 백색왜성의 냉각단계 연구는 백색왜성 자체는 물론 별 생성 초기단계를 이해하는데 도움이 된다. 이에 연구팀은 허블 우주망원경을 이용해 사냥개자리에 있는 3만 9000광년 떨어져 있는 구상성단 M3와 헤라클레스자리에 있는 2만 5100광년 떨어진 구상성단 M13의 백색왜성을 관찰했다. 두 구상성단의 나이나 구성성분 등은 비슷하지만 백색왜성을 형성하는 개별 별들의 특성은 다르기 때문에 700여개의 백색왜성들을 허블망원경에 장착된 광시야 카메라로 근자외선 파장에서 관측했다. 연구팀은 관측 결과와 별의 진화에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 비교분석했다. 그 결과 M13의 백색왜성 70% 정도가 별 표면에 얇은 수소 외피를 형성해 열핵폭발을 유지함으로써 서서히 냉각되도록 하고 있다는 것을 발견했다. 이는 기존 백색왜성의 진화와 노화에 관한 개념과 전혀 다른 것이다. 특히 이 같은 얇은 수소외피를 갖고 노화를 늦추는 백색왜성에 대한 나이추정은 최대 10억년까지 부정확하게 만들 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 볼로냐대 물리천문학과 프란시스코 페라로 교수는 “이번 발견은 별이 늙어가는 방식에 대한 새로운 관점을 제시한 것”이라며 “M13과 유사한 다른 성단을 조사해 항성들을 서서히 늙게 만드는 얇은 수소 외피에 대해 추가 연구 중”이라고 설명했다.

과학기술정보통신부의 내년도 예산은 올해보다 6.3%포인트(1조 1000억원) 증가한 총 18조 6000억원으로 편성됐다. 31일 과기부에 따르면 18조 6000억원 중 연구개발(R&D) 예산안은 올해 8조 7000억원보다 8%포인트 증가한 9조 4000억원이다. 내년도 과기부는 5대 중점 투자분야로 ▲디지털 뉴딜 ▲기초·원천·첨단전략 기술개발 ▲3대 신산업 ▲미래인재 양성 ▲포용사회 실현을 설정했다. 예산 비중을 가장 많이 차지하는 것은 기초·원천·첨단전략 기술개발 분야로 올해보다 8%포인트 증가한 7조 4500억원이 편성됐다. 연구자 중심 기초연구 생태계 구축과 백신 및 소재부품장비 원천기술 개발을 위해 투입되는 예산으로 세부적으로는 과학기술분야 정부출연연구기관과 직할기관의 연구역량 강화에 3조 4196억원, 기초연구에 2조 4261억원, 원자력·방사능 핵심기술 및 양자·핵융합에 6503억원, 소재·부품·장비분야 4459억원, 우주개발에 4098억원, 백신허브구축에 1020억원 등이 투입된다. 또 전년 대비 예산이 가장 많이 증가한 부분은 디지털 뉴딜이다. 데이터 인프라 구축과 인공지능, 5G 융합지원을 통해 산업혁신 생태계를 구축하고 사이버 보안을 강화하는 디지털 뉴딜은 올해보다 35.7%포인트 증가한 2조 8300억원으로 편성됐다. 데이터댐에 1조 4642억원, 인공지능 및 5G 융합에 9012억원, 디지털콘텐츠에 2342억원, K-사이버방역에 2343억원이 투입될 예정이다. 바이오헬스, 차세대반도체, 미래차 3대 신산업 분야에도 올해보다 25.2%포인트 증가한 5800억원이 편성됐다. 또 우주나 양자 등 미래유망기술 분야 핵심인재 양성과 청년연구자, 신진연구자, 여성과학기술인 지원을 위한 미래양성 분야도 올해보다 3.4%포인트 증가한 7300억원이 편성됐고 2050년 탄소중립 실현을 위한 핵심기술 개발과 재난안전, 사회문제 대응 기술역량 강화를 위한 포용사회 실현 부분도 9100억원이 편성됐다.이번에 편성된 예산안은 31일 국무회의 의결을 거쳐 9월 3일 국회에 제출돼 정기국회에서 상임위원회 예비심사, 예결위 본심사와 본회의 의결을 통해 수정·확정된다. 임혜숙 과기부 장관은 “사람 중심의 과학기술, 정보통신 혁신을 적극적으로 추진해 글로벌 기술패권 경쟁을 선도할 수 있는 국가역량을 갖춰 나갈 것”이라고 말했다.

함택수 서울대 원자핵공학과 교수가 플라스마 물리학 분야에서 가장 권위 있는 학술상 중 하나인 ‘찬드라세카상’을 받았다. 17일 서울대에 따르면 아시아태평양물리학협회 플라스마 물리분과는 지난 10일 함 교수를 제8회 수상자로 선정했다. 이 상은 미국물리학회의 ‘맥스웰상’, 유럽물리학회의 ‘알펜상’과 함께 세계 3대 플라스마 물리학 상으로 꼽힌다. 아시아태평양물리학협회는 함 교수가 핵융합 플라스마 난류 및 밀폐 현상의 이론적 이해에 선구적인 공헌을 한 점을 높이 평가했다.

한국원자력연구원이 북한 소행으로 추정되는 해킹 공격에 12일간 노출됐던 것으로 알려졌다. 국가정보원은 8일 국회 정보위원회에서 “올해 상반기 국가 배후 해킹조직의 공격으로 인한 피해가 지난해 하반기보다 9% 증가했다”면서 이같이 밝혔다고 정보위 간사인 더불어민주당 김병기 의원과 국민의힘 하태경 의원이 전했다. “한국항공우주산업 등도 해킹 정황”하 의원은 “원자력연구원으로부터 6월 1일 피해를 신고받고 조사 중”이라면서 “12일 정도 북한에 노출됐다”고 전했다. 국정원은 해킹 공격 배후에 대해서는 “제3국 연계 조직으로 북한 소행으로 추정한다”면서 “핵심 기술자료가 유출되지는 않았다”고 설명한 것으로 전해졌다. 그 밖에도 “한국항공우주산업(KAI)도 해킹 정황이 포착돼 며칠간 노출됐는지 조사 중”이라며 “대우조선해양은 지난해 11월 해킹당했다. 북한의 소행은 아니라고 한다”고 전했다. 이어 “6월 7일쯤 핵융합연구원 PC 2대가 감염된 사실이 확인돼 조사 중”이라며 “항공우주연구원도 지난해 일부 자료가 유출됐다”고 말했다. “김정은, 10~20㎏ 감량…활동에 문제 없어”한편 국정원은 김정은 북한 국무위원장의 건강과 관련해선 “최근 10∼20㎏ 체중을 감량하고 정상적인 통치 활동을 하고 있다”며 “몇 시간씩 (회의) 주재를 하고 걸음걸이도 활기차 활동에 전혀 문제가 없는 것으로 파악된다”고 보고했다. 하 의원은 “약 4개월간 다이어트를 한 것으로 본다. 건강하다”고 전했다.

국정원 “원자력연구소, 北해킹에 12일간 노출…핵융합연구소도 당해”

한국에너지기술평가원(이하 에기평, 원장 임춘택)은 ‘핵융합 발전 상용화 전망 분석’을 주제로 지난 28일 각계 관련 전문가를 초청하여 공개 화상회의를 하였다. 임춘택 에기평 원장은 개회사를 통해 “이번 포럼이 다양한 관점을 논의하는 플랫폼으로서 미래 탄소중립을 위한 냉철하고 면밀한 검토의 계기가 되기를 바란다”고 강조했다. 또한 “2050년 탄소중립 실현을 위한 전략적 선택으로서 핵융합발전 기술개발의 타당성을 검토해 나가기를 바란다”고 당부했다. ●발제 내용 前 원자력안전위원회 강정민 위원장은 핵융합발전의 상용화에 대해 “핵융합 성공을 위한 여러 기술적 과제들은 국제핵융합실험로(ITER) 사업을 통해 성공한다고 하더라도 실제 상용로는 2070~80년대 중에도 실현되기 쉽지 않으리라고 예측한다”며 “미래의 핵융합발전이 기존의 타 발전원과 비교해 가격경쟁력이 없을 가능성이 높다”고 설명했다. ●패널 토의 이어진 패널 토론에서 녹색연합 석광훈 전문위원은 “1955년 경 국제원자력기구에서 핵융합발전은 20년 이내 상용화가 가능하다고 전망했지만 지난 65년여 동안 본질적 개선이 없었다“고 말했다. 또한 “핵융합의 본질적 문제인 플라즈마의 장시간 안정적 유지는 여전히 해결되지 않았으며 발전에 필요한 동력전달 장치의 기본설계도 불분명한 개념”이라고 설명했다. 기초과학 예산으로 지원될 수는 있으나 전력산업기반기금 지원이 필요한 상용화 수준의 전력 기술인지는 “ITER의 장시간 플라즈마 유지 여부가 검증되는 2045년 이후에 검토하는 것이 적절하다“고 말했다. 전북대학교 홍봉근 교수는 “발제 내용 중 일부에 수정이 필요하다”며 “미국, EU 등 주요국도 핵융합발전 비용경쟁력을 갖추기 위한 연구개발을 하고 있다”고 했다. 2050년 탄소중립과 경제성이 확보된 핵융합발전의 실현을 위해 “고성능 플라즈마 운전 달성, 고자기장 초전도자석 기술, 고온·저방사화 재료 개발, 혁신적 동력변환 기술 등 기술개발을 위한 선제적인 투자 및 정책적 지원”이 필요하다고 했다. 최성우 과학평론가는 “한국형 핵융합로(KSTAR), 국제핵융합실험로(ITER)의 연구 단계 및 현재 수준에 대한 엄밀한 진단을 바탕으로 실현 가능성에 대한 냉철한 성찰, 평가가 필요하다”고 말했다. 언론이 플라즈마 지속 시간에 대한 작은 성과가 나올 때마다 머지않아 핵융합 발전이 가능할 것처럼 과장하여 보도하는 실태에 대해서도 지적했다. ITER 사업은 핵융합발전의 실현 가능성을 과학적으로 확인하는 것이 목적이므로 “사업의 성공과 핵융합발전의 상용화는 전혀 다른 문제”라고 강조했다. 또한 “핵융합발전 관련 연구개발 및 소요비용의 타당성에 대한 공론화, 엄밀한 검증과 토론이 가능한 과학기술 거버넌스가 확립되어야 한다”고 말했다. 국회미래연구원 김유빈 실장은 “미래 에너지원을 두고 서로 대안이 아니라며 각 계가 첨예하게 대립하기보다는 충분한 토론과 기술적 검토를 바탕으로 많은 대안을 확보하는 것이 중요하다”고 말했다. 그는 “최근 각종 정부 계획과 EU, 영국, 미국, 중국, 일본 등에서 탄소중립의 대안으로 핵융합에너지가 언급”되는 추세라며 “중장기적 관점에서 에너지 R&D 포트폴리오를 합리적으로 가져가기 위한 논의가 활발히 일어나야 한다”고 강조했다. 좌장을 맡은 에기평 이성호 단장은 “핵융합발전은 국가적으로 중요한 이슈로서 오늘 포럼이 핵융합발전에 대한 서로 다른 양측의 주장이 논의되는 출발점이 되기를 바란다”면서 마무리했다. 한국에너지기술평가원에서는 하반기에 LCOE, 핵융합, 재생에너지 잠재량, 수소, CCUS, SMR, 해상에너지공원 등 탄소중립 관련된 에너지기술의 현재와 미래를 진단하는 탄소중립 테크포럼을 이어나갈 예정이다. 이번 포럼 내용은 에기평 유튜브 채널에서 확인이 가능하다. ●발제자

한국에너지기술평가원(이하 에기평, 원장 임춘택)은 ‘국내 발전원별 균등화발전비용(LCOE) 현황 및 전망’을 주제로 지난 28일 각계 관련 전문가를 초청하여 공개 화상회의를 하였다. ●발제 내용 부산대학교 이철용 교수는 최신 데이터를 이용하여 에너지 원별 균등화 비용을 분석한 결과 “현재 태양광의 LCOE는 석탄 및 가스복합 발전의 LCOE 보다 낮아 국내에서 그리드 패리티를 달성한 것으로 나타났다”고 발표했다. 또한 국내 LCOE 전망 결과 “2030년 경에 자가용 태양광 LCOE는 원자력발전보다 육상풍력의 LCOE는 석탄 및 가스복합보다 낮아질 것”으로 전망했다. ●패널 토의 이어진 패널 토론에서 녹색연합 석광훈 전문위원은 ”영국에서 풍력발전 비중이 24%를 기록한 2020년에 계통의 안정화 차원에서 원전 출력을 50% 낮춰 운전한 사례와 미국 전력수급 경매에서 태양광 및 풍력발전 증가로 인해 원자력발전이 탈락“한 사례를 제시했다. 이는 변동성 전원인 재생에너지가 증가하는 경우 경직성 전원인 원자력발전의 이용률, 부하율이 급격히 감소하는데 기인한다. ”국내 LCOE 분석에는 이러한 비용이 누락되어 있으므로 LCOE 결과를 활용할 때 주의해야 한다“고 설명했다. 에너지경제연구원 조상민 팀장은 ”전 세계적으로 태양광과 풍력이 전통 발전원을 제치고 발전원가가 가장 낮은 에너지원이 되었으며 우리나라도 태양광 가격경쟁력이 빠르게 향상 추세“를 보인다고 말했다. 그러나 ”해외 주요국과 비교해서는 국내 재생에너지 발전원가가 2배가량 높은 수준“으로 재생에너지 가격경쟁력 확보를 위한 고효율화 기술개발, 부지의 사용기간 확대와 같은 규제 개선, 효율적인 시장 제도 확립, 영농형 태양광․BIPV․해상풍력과 같은 다양한 입지를 활용하는 사업모델을 확보하는 노력이 병행되어야 한다고 설명했다. 전남대학교 전우영 교수는 총 탄소 배출량의 3분의 1 이상이 전력 부문에서 발생해 탄소중립이라는 국가적 합의, 세계적 합의를 이행하기 위해서는 전력 부문에서 배출되는 탄소 감축이 불가피하다고 했다. 더불어 ”전 세계적으로 재생에너지원의 LCOE는 감소하고 전통에너지원은 증가하는 추세“라고 강조했다. 다만 ”LCOE를 산정할 때 외부비용의 계량화는 신중히 접근해야 산정 결과의 신뢰성을 높일 수 있으며 발전소 단위를 넘어 전력시스템의 환경 및 상황을 반영한 LCOE 연구“가 필요할 것이라고 강조하였다. 좌장을 맡은 에기평 이성호 단장은 2050 탄소중립이라는 국가적 아젠다의 핵심은 재생에너지임을 강조했다. 또한 글로벌 트렌드에 따라 국내 RE100 여건 조성은 기업들의 국내 투자 및 경제에 큰 영향을 미칠 전망이라고 설명하며 금번 탄소중립 테크포럼이 의미 있는 정책적 시사점을 줄 수 있기를 바란다며 마무리했다. 한국에너지기술평가원에서는 하반기에 LCOE, 핵융합, 재생에너지 잠재량, 수소, CCUS, SMR, 해상에너지공원 등 탄소중립 관련된 에너지기술의 현재와 미래를 진단하는 탄소중립 테크포럼을 이어나갈 예정이다. 이번 포럼 내용은 에기평 유튜브 채널에서 확인이 가능하다. ●발제자

더불어민주당 송영길 대표가 첫 국회 연설에서 추경 ‘3종 패키지’를 예고하며 ‘신용카드 캐시백’이라는 경기 부양책을 제시했다. 청년 문제를 총괄할 청년특임장관도 제안했다. 송 대표는 16일 국회 본회의 교섭단체 대표연설에서 “당과 정부는 소상공인 피해 추가지원, 전 국민 재난지원금 지급, 신용카드 캐시백 등 3종 패키지를 중심으로 추경을 편성하겠다”며 “재난지원금은 백신 접종 현황을 모니터링하면서 여름휴가 전 지급과 추석 전 지급을 놓고 당정이 협의하겠다”고 밝혔다. 신용카드 캐시백은 전 분기보다 신용카드 사용액이 많으면 증가분의 일정 비율을 현금으로 돌려주는 방안이다. 보편적 재난지원금과 함께 내수 진작에 도움을 줄 수 있다는 설명이다. 4·7 재보궐선거에서 드러난 청년 세대의 민심을 되돌리기 위해 청년특임장관을 신설하고, 청년 주거 문제는 ‘누구나집’으로 해결하겠다고 밝혔다. 송 대표는 “파편적·단기적 청년정책이 아닌 장기적·종합적 대책이 필요하다”며 “청년장관은 주거, 일자리, 교육 등 종합지원은 물론 청년과 정부가 소통할 창구가 돼야 할 것”이라고 말했다. 이어 “죽어라 일해서 번 돈의 30~40%를 주거비로 내는 삶이 아니라 집값 상승분을 배당받으며 희망을 키워 가는 청년기본소득시대를 만들겠다”고 밝혔다. 에너지 정책에 대해서는 “재생에너지만으로는 완전한 탄소중립을 이루는 데 한계가 있다”며 “북핵 문제 해결을 전제로, 소형 모듈 원자로(SMR)가 산악지대가 많고 송배전망이 부족한 북한에 에너지를 공급할 유용한 방안이 될 수 있다”고 말했다. 이어 핵융합발전 상용화를 선도하자며 ‘한국형 인공태양 프로젝트’를 제안했다. 이민영 기자 min@seoul.co.kr

더불어민주당 양이원영 의원이 송영길 대표가 16일 임시회의 회기를 시작하며 진행한 교섭단체 대표연설에서 밝힌 탄소중립과 관련한 의견에 대해 곧 바로 반박했다. 양 의원은 이날 보도자료를 통해 “‘인류문명은 지금 생존의 기로에 있다’는 말과 함께 이어진 2050년까지의 지구 평균기온 상승 1.5도 제한과 온실 가스 감축 등의 필요성에 대해 깊이 동의한다”면서도 “그러나 탄소중립이라는 옳은 방향에 닿기 위한 해결책의 초점이 잘못됐다”고 직격했다. 송 대표는 이날 교섭단체 대표연설에서 “재생에너지만으로는 완전한 탄소중립을 이루는데 한계가 있다”며 “상당 기간 수소, 원자력, 재생에너지 등을 종합적으로 활용한 에너지 믹스 정책이 불가피하다”고 주장했다. 또 송 대표는 “이 때문에 저는 대통령님과 당 지도부 간의 첫 청와대 회동에서 SMR(소형모듈원자로) 등의 분야에서 한미 원자력 산업의 전략적 협력 필요성을 건의했다”고 설명했다. 이에 대해 양 의원은 “2027년 상용화를 목표로 하고 있는 SMR, 2050년대 상용화가 목표인 핵융합의 기후변화 대응효과는 아직 검증된 내용이 없다”며 “또 이들 기술들은 안전문제와 핵폐기물 문제는 물론 현실적인 실현가능성도 불분명하며, 온실가스 감축 및 지구 평균기온 상승 1.5도 제한의 골든타임과는 너무나 동떨어져 있다”며 송 대표의 주장을 조목조목 반박했다. 양 의원은 “출력조절 자체가 위험한 경직성 원전의 역할은 크게 제한될 수 밖에 없다”며 “더구나 SMR을 통한 북한 전력공급은 KEDO 경수로 지원사업과 같이 핵확산 논란이 발생할 수 있다는 점에서 대안으로 적절하지 않다”고 말했다. 신형철 기자 hsdori@seoul.co.kr

문재인 대통령은 10일 군사망사고진상규명위원회 위원장(장관급)에 송기춘 전북대 법학전문대학원 교수를 내정했다. 전주고, 서울대 법대 출신인 송 신임 위원장은 한국공법학회·민주주의법학연구회 회장 등을 역임한 헌법학자다. 박수현 청와대 국민소통수석은 브리핑에서 “송 신임 위원장은 군 인권 개선에 관한 확고한 소신과 전문성을 바탕으로, 군 사망사고를 공정하고 객관적으로 조사해 진상을 규명함으로써 사자(死者)의 명예 회복 등 위원회의 주요 임무를 성공적으로 완수해 군에 대한 국민 신뢰 회복에 기여할 것”이라고 인사 배경을 설명했다. 문 대통령은 4명의 차관급 인사도 단행했다. 국무조정실 국무2차장에 기획재정부 출신 윤성욱(행시 35회) 국무조정실 경제조정실장을, 과학기술정보통신부 과학기술혁신본부장에는 국제핵융합실험로(ITER) 국제기구 부총장 등을 지낸 이경수 더불어민주당 과학기술특별위원회 위원장을 발탁했다. 또 국민권익위원회 부위원장에 서울동부지검 공판송무부장 등을 역임한 검찰 출신 안성욱(사시 33회) 법률사무소 성문 대표변호사를, 국가공무원인재개발원 원장에는 최창원(행시 36회) 국무조정실 국무1차장을 내정했다. 임일영 기자 argus@seoul.co.kr

일본이 국제적 비난에도 불구하고 후쿠시마 제1원전에 보관하고 있는 방사능 오염수를 해양에 방류하겠다고 결정했다. 후쿠시마 오염수 방류가 문제가 되는 이유는 무엇이고, 가장 우려되고 있는 삼중수소의 정체, 수산물에 미치는 영향 등 궁금증을 풀어봤다. Q. 후쿠시마 오염수에는 어떤 방사능 물질이 있을까? A. 2011년 3월 동일본 대지진의 여파로 후쿠시마 제1원전에서 폭발사고가 발생해 핵연료를 식히기 위해 뿌렸던 물이 쌓인 것이 방사능 오염수이다. 여기에 빗물과 지하수가 더해지면서 하루 140t씩 늘어나고 있다. 2014년 미국에서 다핵종제거설비(ALPS)를 도입해 방사성 물질들을 걸러내 저장 탱크에 오염수를 저장하고 있다고 일본 정부는 밝히고 있지만 2018년 조사결과 오염수 속에는 ALPS가 걸러낼 수 있는 것으로 알려진 62종의 방사성 물질들도 기준치 이상으로 남아있는 것으로 확인됐다. 이 때문에 ALPS로 모든 방사성 핵종을 제거하고 삼중수소는 희석시켜 배출하겠다는 일본 정부의 발표에 신뢰를 하지 못하는 것이다. 현재 탱크에 저장된 오염수 속 방사성 물질 중에는 혈액암, 골수암을 유발시키는 스트론튬(Sr)-90, 갑상선암을 일으키는 요오드(I)-129, 전신마비, 불임, 각종 암을 유발시키는 것으로 알려진 세슘(Cs)-137 등이 포함돼 있다. 또 체내 축적시 유전적 돌연변이를 만들 수 있는 고농도의 탄소(C)-14도 포함돼 있는데 반감기가 5730년에 이른다. 긴 반감기 때문에 탄소-14는 고고학이나 고생물학에서 방사성 탄소연대 측정법에 쓰이는데 대략 6만년 전까지 연대를 정확하게 측정할 수 있는 것으로 알려져 있다. Q. 방사능 오염수가 한반도에 도달하는 시기 정확히 언제일까? A. 후쿠시마 방사능 오염수가 바다와 한반도에 미치는 영향을 정확히 파악하기 위해서는 방출량과 방출시점, 방출농도, 오염수 내 핵종 등 핵심정보들이 필요하다. 그렇지만 일본 정부에서는 이 같은 정보를 아직 정확하게 제공하고 있지 않기 때문에 한국 뿐만 아니라 다른 나라 과학자들도 정확한 예측을 내놓지 못하고 있다. 지금까지 나온 예측결과들도 모두 실제 데이터가 아닌 이론적 가설을 바탕으로 하기 때문에 정확하지 않다. 해류의 움직임은 계절별, 월별로도 다르기 때문에 방류시점이나 1회 방류시 내보내는 오염수 양에 따라 한반도에 영향을 미치는 정도와 시점이 크게 차이가 나게 된다. 이 때문에 정확한 정보 없이 시뮬레이션을 할 경우 혼란만 가중시킬 수 있다는 것이 전문가들의 의견이다.Q. 삼중수소란 무엇인가? A. 삼중수소는 우리가 흔히 알고 있는 수소의 방사성 동위원소이다. 수소는 양성자 하나에 전자 하나가 주위를 돌고 있는데 원자력발전 감속재로 쓰는 중수소는 양성자에 중성자 1개가 붙어 있는 형태이며 삼중수소는 양성자에 중성자가 2개 붙어있는 형태이다. 수소보다 3배 무겁고 수소 동위원소 중 방사성을 띄고 있다. 삼중수소는 헬륨 동위원소로 바뀌면서 에너지를 발생시키는데 강도가 크지 않아 종이나 물은 물론 사람의 피부를 통과할 수 없다. 이 때문에 외부피폭이 어려워 다른 방사능 물질에 비해 비교적 안전한 것으로 평가받고 있다. 삼중수소는 중수로형 원전에서 만들어지는데 다른 방사성폐기물과 달리 자발광체, 보안검색대 등 여러 산업분야에서 유용하게 활용할 수 있어 삼중수소를 따로 보관하는 경우도 있다. 또 미래 에너지로 알려진 핵융합발전에도 삼중수소가 연료로 쓰인다. Q. 삼중수소가 인체에 유해다고 이야기되는 이유는? A. 삼중수소는 자연적으로도 생성되고 우리가 마시는 물 속에도 미량으로 존재한다. 물 분자는 수소 2개, 산소 1개로 구성돼 있는데 수소 2개 중 1개가 삼중수소로 바뀐 HOT로 존재하는 것이다. 화학적 특성도 거의 비슷하기 때문에 방사성 오염수에서 제거하기 어렵다. 물 속에 녹은 삼중수소가 몸 속에 들어오면 10일 이내에 배출된다. 문제는 삼중수소 중 일부가 체내 유기화합물과 결합할 경우 몸 속에 더 오래 머물게 되고 신체 특정 부위에 축적될 가능성도 있다. 이렇게 남아있는 삼중수소가 유전자 변형, 세포 사멸, 생식기능 저하 같은 방식으로 인체에 손상을 입히는 것이다. 삼중수소가 다른 방사능 물질보다 상대적으로 안전하다는 것이지 절대적으로 안전하다고 할 수 없다는 말이다.Q. 수산물은 안전할까? A. 삼중수소는 사람에서처럼 수산물에서도 마찬가지 메커니즘으로 축적될 수 있다. 이렇게 삼중수소가 농축된 수산물을 사람이 섭취할 경우는 인체에 농축될 가능성이 있다. 일본 정부와 전문가들은 오염수 내 방사성 물질을 완전히 제거하고 걸러내기 힘든 삼중수소는 희석시킨 뒤 배출하기 때문에 다시 바닷물에 희석돼 수산물을 통해 인체에 미치는 영향은 적다고 보고 있다. 문제는 현재도 방사능 오염수에 대한 정확한 정보를 제공하지 않는 일본 정부를 100% 신뢰할 수 있냐는 문제이다. 이 때문에 전문가들도 이론적으로는 수산물 안전성에 문제가 없다고 하지만 실제 영향은 구체적인 일본정부의 방출 계획을 봐야 알 수 있다고 유보적인 입장을 보이는 것이다. 일본 내에서도 후쿠시마 어민들이 오염수 방류가 “궤멸적 피해를 가져올 것”이라고 반대하는 이유이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

플라즈마는 전기적으로 중성을 띄는 기체분자가 외부 에너지로 인해 이온과 전자로 분리된 상태를 말한다. 반도체와 디스플레이 제조 공정에도 핵심 역할을 하고 형광등 내부나 네온사인, 공기청정기에도 활용되고 있다. 국내 연구진이 ‘제4의 물질상태’라고 플라즈마가 액체와 기체 사이 경계면에서 안정성을 증가시킨다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 카이스트 원자력및양자공학과, 한국핵융합에너지연구원 공동연구팀은 기체를 이온화시킨 플라즈마가 기체-액체 사이 경계면의 유체역학적 안정성을 증가시키는 것을 발견하고 이를 규명했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 과학저널 ‘네이처’ 1일자에 실렸다. 와인이 담긴 잔을 가볍게 흔든 다음 그대로 두면 와인이 잔의 벽을 타고 눈물처럼 아래로 흘러내리는 일명 ‘와인의 눈물’ 현상이나 갯벌 바닥의 물결무늬, 샤워기 물줄기 등 유체 경계면에는 유체역학적 불안정성이 흔히 나타나는 것을 알 수 있다. 제트 형태의 기체를 액체 표면에 분사시키는 방식은 다양한 과학과 산업분야에서 활발히 쓰이고 있다. 그렇지만 이 때 액체 표면에서 유체역학적 불안정성이 증가하는 현상과 이를 안정화하는 방법에 대해서는 여전히 해결되지 않은 문제들이 많다. 이에 연구팀은 헬륨 기체 제트를 고전압으로 이온화시켜 만든 플라즈마를 물 표면에 분사시키면 일반적인 기체와 액체 사이 경계면에서보다 훨씬 안정적으로 유지된다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀이 사용한 플라즈마 제트는 플라즈마 총알로 불리는 고속의 이온화 파동과 전기바람이 발생시키는데 이것들이 물 표면의 불안정성을 줄인다는 것이다. 연구팀은 물 표면을 따라 초당 수 십㎞의 속력으로 이동하는 플라즈마 총알이 물 표면과 나란한 방향으로 일으키는 강한 전기장을 만들어 물 표면을 안정적으로 유지한다는 것을 실험적으로 확인하고 플라즈마-물 이론을 만들었다. 최원호 카이스트 원자력및양자공학과 교수는 “이번 연구는 플라즈마라는 독특한 물질 상태에 대한 이해를 높이고 산업적으로 활용이 가능한 플라즈마 유체제어 분야를 확대시켜 플라즈마 의료, 생명, 농업, 식품, 화학 등 다양한 분야 기술발전을 이끌어 낼 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 위기가 유럽연합, 미국, 한국의 그린뉴딜을 촉발시켰고, 기후 위기는 탄소중립에 대한 국제 합의를 이끌어냈다. 2020년을 시점으로 이제 소수 전문가나 환경단체의 주장이 아니라 바이든, 시진핑, 문재인, 메르켈 등 세계 지도자의 주류 담론이 되었다. 우리나라도 올해 안에 세부 실천계획인 탄소중립 로드맵을 마련하느라 분주하다. 그 과정에서 여러 이견과 오해도 나오고 있는데, 이를 점검해본다. 첫째, 탄소중립을 의미하는 ‘온실가스 넷제로’에 대한 오해다. 2050년이 되면 발전·산업·수송·건물 부문에서 탄소배출이 완전히 제로가 되어야 하는데 이는 불가능하지 않냐는 지적이다. 이산화탄소와 메탄 등 온실가스는 배출도 되지만 숲이나 바다를 통해 흡수도 된다. 연간 배출량과 흡수량이 같아지면 순 배출량은 제로가 되고, 이게 넷제로다. 각 부문의 탄소배출을 대폭 줄이긴 해야 하지만, 국내외에서 탄소흡수를 늘리면 넷제로가 되는 것이다. 둘째, 인공부분이 자연부분 배출 온실가스보다 매우 적어 영향도 적다는 오해다. 국제탄소기구(GCP)에 의하면, 지난 10년간 연평균 온실가스 배출은 해양에서 3300억톤, 육상에서 4400억톤이지만 각각 그대로 흡수돼서 자연부분은 넷제로 상태다. 반면, 매년 화석연료에서 340억톤, 농지에서 60억톤이 배출되어 육지가 130억톤, 해양이 90억톤을 흡수했다. 나머지 180억톤은 매년 대기에 누적된다. 그 결과, 지난 60년간 대기 이산화탄소 농도가 315ppm에서 415ppm으로 32%나 늘었다. 연간 배출량만 보면 자연이 7700억톤으로, 인공부분 400억톤은 전체의 5%에 불과하지만 기후위기를 초래한 주범인 것이다. 셋째, 탄소중립은 환경문제라는 오해다. 기후변화라는 환경 이슈로 출발한 것은 맞지만 탄소중립은 경제·산업, 사회·복지, 정치·지역, 외교·안보 이슈다. 바이든이 취임하자마자 국제기후협약에 가입하고 송유관·가스관을 폐쇄하며 전시동원체제에 준하는 대응을 한 것이 좋은 예다. 매년 5000조원의 에너지·자동차산업을 놓고 각축전이 시작됐다. 국내서도 지역균형뉴딜에 지방 정부들이 탄소중립 관련 사업을 대거 포함하고 있다. 탄소중립은 G7, P4G 정상회의 주요 의제다. 재생에너지 100%로 가동되는 RE100 기업도 280개에 달한다. 넷째, 탄소중립은 국내용이라는 오해다. 물론 2050년에 국내 탄소중립을 달성하는 것이 목표다. 하지만, 탄소중립은 세계가 공통으로 추진하는 정책이다. 관련 산업과 경제규범이 같이 바뀐다. 예컨대, 탄소 국경세와 내연기관 규제가 본격화되면 화석연료 기반의 철강·석유화학·정유·자동차·조선·발전산업은 좌초 산업이 된다. 수많은 무역·기술 장벽이 예고돼있다. 세계 탄소중립이 빠르게 진행될 경우 일자리·창업·사업 기회 상실도 우려된다. 국내 탄소중립 경험을 바탕으로 기업들이 세계 탄소중립 시장에 진출해야 하는 이유다. 다섯째, 부지 부족으로 탄소중립이 불가능하다는 오해다. 예컨대, 현재의 우리나라 모든 전력을 태양광으로 생산한다면 400GW가 필요하다. 100GW는 별도의 토지를 사용하지 않고 기존의 도시 건물과 시설물을 활용해 설치할 수 있다. 300GW는 전용부지가 필요한데, 국토의 63.4%인 임야를 제외하고도 전답 18.7%, 도로 3.3%, 하천 2.8%, 기타 8.6%가 있다. 이 중 2~3%P를 환경을 고려해 활용하면 된다. 마지막으로, 모든 청정기술이 탄소중립에 기여할 것이라는 오해다. 소형모듈원자로(SMR), 핵융합 등이 탈탄소 기술로 제안되고 있지만 시장의 평가를 받아야 한다. 최근 10년간 원전의 경제성은 악화됐지만 태양광·풍력발전은 각각 7배, 2배 개선되며 앞지르기 시작했다. 원전은 소형화되고 분산될수록 경제성과 핵 비확산성은 불리하다. 핵융합로는 2050년 상용화와 거리가 멀다. 탄소중립은 산업재편의 좋은 기회지만 대비하지 못하면 재앙이다. 함께 극복하자.