不可能한 挑戰에서 맛보는 喜悅[이기진 敎授의 만만한 科學]

東亞日報
入力 2022年 2月 18日 03時 00分

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物理學의 危機일까? 新入生 가운데 中途에 學校를 그만두고 다른 專攻學科로 옮기는 比率이 10%에 達하고 있다. 놀란 學校本部에서 統計를 들이밀며 學科에 對策을 마련하라고 要求했다. 傳統學科로서의 自尊心이 무너지는 事件이다. 世上이 變化無雙한 구름처럼 바뀌고 있다는 것을 實感하고 있지만, 現實은 現實인 것이다. 앞으로 어떻게 해야 할 것인가?

이런 現象은 우리만의 일은 아니다. 오래前부터 學會에서 海外大學敎授들을 만나면 優秀한 學生들이 金融, 經營 쪽으로 專攻을 바꿔 떠난다는 푸념을 듣곤 했다. 都大體 우리 學生들은 어디로 떠나는 것일까?

내가 物理學工夫를 始作할 때를 생각해봤다. “무슨 科예요?” “物理學科인데요” 하면 그 어려운 工夫를 하는 것이냐는 눈빛으로 나를 바라보던 時節이 있었다. 그래도 當時物理學은 든든한 버팀木 같은 存在였다. 그 든든한 背景을 믿고 實驗室에 寢囊을 깔고 實驗을 하면서 밤을 새웠다. 物理學의 巨創한 未來보다도 하루하루 눈앞에 보이는 實驗結果가 어두운 밤하늘에 빛나는 北極星처럼 나를 이끌어 주던 멋진 時節이었다.

物理學은 不可能에 對한 挑戰이다. 얼마 前, 유럽 共同硏究陣은 英國 컬럼 유럽共同核融合實驗裝置(JET·Joint European Torus)에서 5秒 동안 16MW(메가와트)의 核融合電力을 얻었다고 發表했다. 核融合反應로는 攝氏 1億5000萬度까지 加熱된다. 얼마나 높은 溫度인가? 核融合 반응로가 正常으로 稼動된다면 500MW의 에너지를 얻을 수 있을 것이다.

原子力發電所의 核分裂 에너지는 우라늄 原子가 둘로 쪼개지면서 發生한다. 이 過程에서 地球를 威脅하는 致命的인 多量의 核廢棄物이 만들어진다. 核融合 에너지는 反對다. 뜨겁게 달궈진 水素原子核이 헬륨으로 變하는 過程에서 核融合 에너지가 만들어진다. 重要한 點은 深刻한 廢棄物을 남기지 않는다는 것이다. 얻을 수 있는 에너지讓渡 많다. 核融合은 太陽의 에너지源이기도 하다. 太陽뿐 아니라 宇宙에 存在하는 모든 빛나는 별들은 核融合을 통해 빛을 放出하고 있다. 核融合은 宇宙가 選擇한 에너지인 것이다.

어쩌면 核融合이라는 새로운 에너지源은 地球의 에너지 問題를 永遠히 解決할 方法일지 모른다. 核融合技術을 통해 無限大의 에너지를 얻을 수 있기 때문이다. 더욱이 核融合의 原料는 地球에서 가장 흔한 水素다. 몇 그램의 水素가 數十萬 배럴의 石油로 代替될 수 있다니, 正말 꿈같은 方法이 아닌가.

하지만 現實은 碌碌지 않다. 수많은 科學者가 核融合을 위해 온갖 努力을 하고 있지만 ‘5秒’라는 可能性段階에 머물러 있다. 이렇게 電力을 얻는 時間이 앞으로 5分, 5時間, 50時間으로 늘어나기를 期待해본다.

物理學者를 기다리는 것은 浪漫的인 꿈이 아니라 熾烈한 現實이다. 到處에 不可能한 것투성이다. 그러나 不可能할 것 같은 實驗이 새로운 可能性으로 바뀌는 時間은 瞬間瞬間 찾아온다. 그 짧은 喜悅의 瞬間이 있어 硏究室에서 하루하루를 보내며 只今까지 繼續하고 있다. 젊은 親舊들이 이런 기쁨을 알게 되면 좋으련만.

이기진 西江大物理學科敎授

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