중국과 러시아가
달 탐사·우주개발 공동연구로
손을 잡았다는 뉴스가 올라왔네요.
인류는 지금 앞다투어
왜 달탐사 우주개발을 다시 할까요?
제목에서 언급한 헬륨 3!
과연 무엇이길래
달탐사에 천문학적인
투자를 하는 것일까요?
인류는 현재 화석연료 의존에
많은 문제점이 있다는 것을
인지하고 있습니다.
지구온난화 문제뿐만 아니라
해양오염, 대기오염 뿐만아니라
중동지역에 세계 경제 의존하고 있어
국지적 분쟁이 끊임없이 일어나고 있다.
석유와 가스는
재생이 불가능한 자원이다.
그렇다고
태양광과 배터리가
문제의 해답이 될 수 있을까?
이 또한
환경오염과 배터리 보급의
한계에 직면하게 될 것이다.
태양광 패널의 부자재에서
나오는 환경문제가 그것이고...
배터리 또한
희토류의 자원 한계가 있기 때문이다.
결론은 이 또한
문제 해결에 큰 도움이
되지 않는다는 것이다.
인류의 에너지 소비는
계속 증가하는 추세이고
언젠가는 에너지 부족에 직면할 수 있다.
지구 에너지 문제 해결책으로
과학자들이 주목하는 것이
바로 헬륨3이다.
헬륨 3은 태양의 선물이다.
헬륨3은 태양풍 즉
태양 자기장에서
우주공간으로 불어오는
하전입자의 흐름이다.
헬륨3 - 태양에너지로 충전
헬륨3는 헬륨의 동위원소이다.
하지만
헬륨3와 헬륨(불활성기체)과는
전혀 다른 물질이다.
헬륨3은
입자 간의 상호작용을 하지 않기 때문에
쉽게 핵반응을 일으킬 수 있다.
지구에는 헬륨의 양이 적다.
대기와 자기장을 잃은
행성이나 위성은 대량의 헬륨3를
저장할 수 있다.
달은 지구와 가장 가깝고
헬륨3이 저장되어 있다.
미래에 헬륨3 채굴장이
생길 수 있을 것이다.
헬륨3의
가장 효율적인 활용방법은
에너지 분야이다.
1톤의 중수소와 1톤의 헬륨3의 화학반응이
1,500만 톤의 석유 연소보다
많은 에너지를 방출하는 것을
과학자들이 계산해 내었다.
고속의 양자가 방출하게 되면
그 운동에너지를 전기에너지로
변환할 수 있다.
그리고 이것은 통상의 핵연료보다
훨씬 깨끗한 에너지를 얻는다.
즉, 방사능 물질이 나오지 않는다는 점이다.
그리고 액체 상태의 헬륨3는
초유체성이라는 특성을 가지고 있다.
이것은 초저온 상태에서
마찰 없이 좁은 관을 흐를 수 있다.
이러한 점 때문에
이론 물리학자뿐만 아니라
냉장고 제조업자도 관심을 가진다.
또한 헬륨3는
입자 간의 결합이 약해서
쉽게 분극할 수 있다.
이러한 특성은
중성자 검출기와 잠재적 의학분야에서
기존 MRI를 개량하기 위한
수단으로 사용되고 있다.
하지만 헬륨3는
작은 골무안에 채워 넣을 수 없을 정도로
지구 상에 거의 존재하지 않아
관련 연구가 중단된 상태이다.
현재 트리튬에서 채취하거나
원자로 내에서
붕소와 리튬의 몇 가지 동위원소
조사를 통해 얻고 있다.
이것은 효율면에서 좋지 않다.
반대의견을 가진 과학자들도 있다.
헬륨3를 특정한 형태로 채취해서
지구로 운반해야 하는데
이것이 해결해야 할 가장 큰 문제점이다.
채굴하기 위해선
달에 채굴 장비와 인력이
상주해야 한다.
사람이 달에 상주하려면
모든 인프라가 구축되어 있어야 하는데...
달에 이러한 인프라를 구축하는데
천문학적인 비용이 발생하고
운반하는데도 많은 비용이 발생해서
경제성 문제가 생기는 것이다.
현재 핵에너지를 만드는
또 다른 방법인
친환경적이고 저비용인
중수소 트리튬 반응기 개발도
활발히 진행 중이다.
... 향후 헬륨3가 필요 없을지도 모르지만
연구는 계속되어지고 있다.
'Basic Chemicals' 카테고리의 다른 글
| 이산화탄소(CO2) / CARBON DIOXIDE / 이산화 탄소 포집 기술(CCS) (0) | 2021.03.08 |
|---|---|
| 금속이 우주에서 맞닿으면 영구적으로 붙게된다? [냉간 용접] (0) | 2021.02.26 |
| 모노실란(SiH4)이란? 사고시 응급대응 방법 (0) | 2021.02.24 |
| 셀렌화수소/SeH2 물리적 특성과 위험성 및 응급조치 등 (0) | 2021.02.23 |
| 아르곤(ARGON) / AR (0) | 2021.02.17 |