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스파이더맨 2로 보는 어마무시한 에너지원 ‘핵융합’

  • 2014.04.01.
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<어메이징 스파이더맨2>가 개봉을 앞두고 있습니다. 이번 영화가 스파이더맨 다섯 번째 시리즈인데요. 시리즈가 시작된 2002년부터 지금까지 스파이더맨의 인기는 사그라지지 않고 있습니다. 약골 주인공이 거미에게 물린 뒤 슈퍼 히어로가 된다는 설정이 흥미롭기도 하고요. 모든 영웅물이 그렇듯 스파이더맨 시리즈도 매번 새로운 강적들이 나타나기 때문에 더욱 화려해지는 액션 장면에 열광하게 되는 것일지도 모르겠네요.

오늘은 달리는 열차 위에서 벌어지는 액션 장면이 볼만한 <스파이더맨 2>를 살펴보려고 합니다. 이 영화는 핵융합반응을 이용해 힘을 얻으려는 과학자와 스파이더맨의 대결을 그리고 있는데요. 영화 내용과 함께 ‘인공태양’이라고 불리는 핵융합에 대해서도 알아보겠습니다.

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우연한 기회에 거미에 물려서 특별한 능력을 갖게 된 피터 파커. 하지만 그의 현실은 가난한 대학생에 불과합니다.
29분 내에 피자 배달을 못해 해고되기도 하고 신문사 프리랜서 사진기자로 근근이 생활하는 가난한 학생이죠.
메리 제인과 서로 좋아하면서도 자신의 신세 때문인지 고백도 못하는 찌질한 남자이기도 하고요.

다행히도 두뇌가 명석한 피터는 물리학 전공 교수로부터 게으르지만 똑똑하다는 점은 인정받습니다.
똑똑한 피터는 친구인 해리가 투자하여 핵융합 프로젝트를 진행 중인 옥토퍼스 박사를 만나 태양에너지처럼 엄청난 에너지를 발생시키는 핵융합 반응의 위험성을 묻고, 박사는 피터의 질문에 콧방귀를 뀌죠.

하지만 불안요소는 곧 현실이 됩니다. 핵융합 연구 결과를 발표하는 자리에서 옥토퍼스 박사는 신경계를 통해 뇌의 통제를 받는 인공지능 팔을 착용해 핵융합 반응을 시연합니다. 그러다 핵융합 장치의 억제장치가 망가지고 맙니다. 결국 발표회장은 초토화되고 출동한 스파이더맨 덕분에 큰 위기는 모면하죠. 결국 핵융합 반응은 실패로 돌아간 것입니다.

한편 1편에서 스파이더맨에게 아버지를 잃은 해리는 스파이더맨에 대한 복수심이 늘 불타고 있죠. 인공지능 팔과 엄청난 파워를 갖게 된 옥토퍼스 박사는 이 점을 이용해 해리와 거래를 합니다. 스파이더맨을 없애는 대신 핵융합 연구에 필요한 트리튬을 받기로 말이죠.

옥토퍼스 박사는 스파이더맨을 자극하기 위해 메리 제인을 납치합니다. 결국 도심 한복판에서 스파이더맨과 옥토퍼스 박사는 한바탕 승부를 벌이게 됩니다.

 

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핵물리학자인 프리츠 후터만스와 로버트 애트킨슨(Robert d’Escou-rt Atkinson)은 수소 두 개의 원자핵이 결합되는 과정을 연구했습니다. 두 양성자는 접근하면 반발력 때문에 서로를 밀어냅니다. 하지만 후터만스는 양성자들이 원자핵의 크기인 1,000조 분의 1m까지 다가가면 원자핵의 구성입자인 핵자(양성자와 중성자) 사이에 힘이 작용해 결합된다는 것을 알아냈습니다. 이를 핵력이라 하는데, 핵력은 전자기력에 비해 약 100배나 강하다고 하네요. 간단히 말해서 핵융합이란 1이상의 초고온에서 핵력에 의해 가벼운 원자핵이 융합해 더 무거운 원자핵이 되는 것을 말하는데, 이때 어마어마한 에너지가 발생됩니다. 이를 핵융합에너지라고 말합니다.

태양열 에너지도 이 원리에 의해 발산됩니다. 그렇기 때문에 핵융합을 ‘인공태양’이라고 부르기도 합니다. 우리나라는 이 ‘인공태양’ 기술을 2040년까지 상용화하는 것을 목표로 하고 있습니다. 그래서 2007년부터 미국, 유럽연합(EU), 일본, 중국, 러시아, 인도 등 7개국과 함께 국제핵융합실험로(ITER) 개발기구에 참여하고 있죠.

핵융합은 동력원으로서의 이점이 많습니다. 우선 핵융합의 원료가 되는 수소는 지구상의 분포율이 평등하고 풍부합니다.
핵융합에 쓰이는 중수소와 삼중수소는 바닷물 속에 무한히 들어 있어 고갈의 위험이 없거든요. 비싸지도 않습니다.

특히 핵융합의 중요한 원료인 중수소의 가격은 석탄의 가격에 비해서 월등하게 낮다고 하네요. 또한 핵융합 시 이산화탄소를 배출하지 않기 때문에 환경오염과 지구온난화문제를 발생시키지 않습니다.인체에 유해한 방사능이 적어 사고가 발생했을 때의 위험성이 적다는 것도 큰 장점이죠.

영화 초반에 옥토퍼스 박사는 이렇게 말합니다.

“지성은 선물이 아닌 특권이야. 인류의 발전을 위한.”

맞습니다. 핵융합은 인류의 발전을 위한 최고의 에너지원이라고 할 수 있습니다. 하지만 똑같은 원리로 핵폭탄 파괴력의 1,000배에 달하는 위력의 수소폭탄을 만들 수도 있습니다. 옥토퍼스 박사와 같이 핵융합 반응을 그릇된 욕망을 채우기 위해 사용해서는 안 되겠죠?

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