우리얘기

미래 에너지 기술인 핵융합에너지 개발 방식은 크게 토카막 형태의 자기 밀폐 핵융합과 레이저 핵융합이 있습니다.

우리나라는 국가핵융합연구소에서 운용중인 KSTAR를 이용한 자기 밀폐 핵융합을 중심으로 연구가 진행되고 있습니다.

레이저 핵융합은 영화 '체인리액션'의 소재로 등장합니다.

반드시 그런 것은 아니지만 자기 밀폐 핵융합은 순수 에너지 발생을 위해 연구되는 반면 레이저 핵융합은 미국 등에서 군사적 목적으로 진행되는 경우가 많습니다. 

한국원자력연구원이 자기 밀폐 핵융합과 레이저 관성 핵융합 등 핵융합의 두가지 방식에 관해 중국과 공동 연구에 착수했습니다.

연구 과제는 '정상상태 운전을 위한 중성입자빔 입사 시스템의 빔 수송에 관한 공동 연구'와 '레이저 관성 핵융합을 위한 고밀도 플라즈마 및 정밀 계측 기술협력 연구' 입니다.

□ 자기 밀폐 방식 핵융합 기술 개발을 위한 '정상상태 운전을 위한 중성입자빔 입사 시스템의 빔 수송에 관한 공동 연구' 과제는 한국원자력연구원 핵융합공학기술개발센터 장두희 박사가 중국 허페이과학원 플라즈마물리연구소 허췬동(Hu Chundong) 박사와 공동 연구를 진행합니다.

자기 밀폐 핵융합은 1억 ℃ 이상의 고온에서 플라즈마로 변한 중수소와 삼중수소를 토카막 자기장을 이용해서 밀폐시켜 핵융합 반응을 지속시키는 핵융합 방식입니다.

이 때 토카막 내부의 온도를 높이는 중성입자빔 입사(NBI; Neutron Beam Injection) 시스템은 수소 양이온 입자들을 높은 전압을 이용해서 빠른 속도로 가속한 뒤 중성화시켜서 핵융합 장치 내부의 플라즈마에 충돌시킴으로써 핵융합이 가능한 섭씨 1억 ℃ 이상까지 온도를 끌어올리기 위한 보조 가열장치 중 하나입니다.

자기 밀폐 핵융합 연구장치로 우리나라는 국가핵융합연구소가 KSTAR를 운영 중이고 중국은 EAST를 운영 중입니다.

한국원자력연구원은 KSTAR용 NBI를 순수 국내 기술로 개발, 지난 2007년 1.6㎿ 빔출력에서 300초 연속 운전에 성공했고, 향후 빔출력을 총 6㎿로 높이는 연구를 할 예정입니다.

중국은 출력 4㎿, 1000초 연속 운전에 도전합니다.

□ '레이저 관성 핵융합을 위한 고밀도 플라즈마 및 정밀 계측기술 협력 연구' 과제는 한국원자력연구원 양자광학연구부 이용주 박사가 중국상해과학원 광학정밀기계연구소 주지안창(Zhu Jianqiang) 박사와 공동 연구를 진행합니다.

중수소와 삼중수소로 이루어진 연료 펠릿에 레이저를 집중시키면 펠릿이 관성에 의해 정지하고 있는 사이에 펠릿 표면에서 주위로 분출하는 플라즈마의 반작용으로 내부 압축이 일어나는데, 압축된 연료에 열핵반응이 생기는 현상을 '레이저 관성 핵융합'이라고 합니다.

한국은 짧은 시간에 강한 에너지를 발생시킬 수 있는 소규모 레이저 장치를 보유하고 있고, 중국은 큰 에너지를 오랜 시간 발생시킬 수 있는 대규모 장치를 보유하고 있습니다.

양국 연구진은 두 장치 기술을 융합해서 고밀도 플라즈마를 제어하는 기술, 플라즈마와 전자의 움직임 등을 측정하는 정밀 계측기술 분야에 대해 서로 협력 연구를 진행할 예정입니다.

ETRI(한국전자통신연구원)가 스마트폰 등에서 한국어와 영어 양방향 자동통역이 가능한 세계 최고 수준의 '휴대형 한·영 자동통역 기술'을 개발했습니다.

이번 기술은 서버형과 단말탑재형 동시지원이 가능한 자동통역 기술로는 세계 최초입니다.

ETRI는 현재 이 시스템을 제주 지역에서 시범서비스 중입니다(2012년 2월까지).

이번에 개발한 기술은 여행 상황에서의 통역률이 80%를 상회하며, 사용자가 음성인식 오류를 수정할 경우 90% 이상의 의사소통도 가능합니다.

특히 현재 최고로 평가받고 있는 구글의 한/영 자동통역 기술보다 대화체 한국어 음성인식률과 한/영 자동번역율(여행 상황)이 구글 대비 각각 15%, 13% 이상의 우위를 나타냈습니다.

스마트폰으로 서버에 원격접속해 통역이 이루어지는 '서버형'은 15만 단어급 이상 인식이 가능하고, 여행관광분야에서 세계최고 수준 자동통역률을 갖고 있습니다.

스마트폰에 내장되어 네트워크 연결없이 자동통역이 되는 '단말탑재형'은 한국어 13만 단어급, 영어 5만 5000 단어급 표현력으로 현재 세계최고인 CMU의 Jibbigo(한국어 3만 단어, 영어 4만 단어)보다 월등히 앞서고 있습니다.

특히 독창적 음성언어 이해기술이 적용돼 사용성이 매우 편리하게 향상된 것이 큰 장점입니다.

휴대형 한·영 자동통역 기술은 곧바로 국민 실생활에 적용할 만큼 기술적 완성도와 상용 수준이 높습니다.

ETRI는 이번 기술을 국내 산업체와 협력해 내년 5월에 열리는 여수세계박람회에 적용하고, 이어 2012년 런던올림픽,  2014년 인천아시안게임, 2018년 평창 동계올림픽에도 적용할 계획입니다.