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2015년 07월 01일 14시 38분 KST | 업데이트됨 2015년 07월 01일 14시 43분 KST

14살에 원자로를 만든 천재 핵물리학자와의 인터뷰

테일러 윌슨은 2008년, 14살의 나이로 부모님 집에서 원자로를 만들어서 매우 유명해졌다. 작가 톰 클라인스는 그 일을 다룬 책을 썼을 정도다. 당연히 원자력 업계 담당기자를 시작하던 시절부터 몇 년 동안 먼 곳에서 주목해왔다.나는 윌슨을 만나 프롬에 들어가기 전에 원자를 가지고 노는 행위, 우리 에너지의 미래, 사적인 근황에 대해 이야기했다.

이 인터뷰는 길이와 명확함을 위해 조금 편집되었다.

덴버: 테일러, 어쩌다 그런 결론을 내리게 된 건지 말해줘요. "오늘 내가 해야 할 일은 차고에 원자로를 만드는 거야."라는 결정.

테일러: 10살쯤에 원자력 과학에 대해 알게 됐고 깊이 빠져들었어요. 나는 핵 반응, 우리가 끌어낼 수 있는 원자 속의 힘에 매료됐죠. 그리고 이런 저런 실험들을 하고 방사성 물질을 수집하기 시작했지만, 어느 순간엔가 해야 한다는 걸 깨달았죠. 나는 핵반응을 일으키고 싶었고, 가장 간단한 방법은 핵융합로를 만드는 것 같더라고요. 그래서 그냥 그래야겠구나 생각했어요. 몇 년 걸렸지만, 14살 때는 결국 핵 융합을 이뤄냈어요.

덴버: 내가 차고에서 원자로를 만들었다면 우리 부모님은 좀 안 좋아하셨을 것 같은데, 당신 부모님은 불안해하지 않으셨나요?

테일러: 아뇨. 잘 모르지만 믿어주셨던 거긴 해요. 처음에 원자로를 만들기 시작했을 땐 부모님은 분명 걱정을 하셨지만, 그냥 설득시켜 드렸어요. 난 안전을 아주 중요시해요. 극단적일 정도일 걸요. 그것도 도움이 되었고, 부모님은 내가 안전하게 하고 있는지 정도는 말해 줄 수 있는 사람들을 데려오셨어요. 그렇지만 정말이지 저를 그냥 믿어주셨어요. 두 분이 그냥 허락만 해주신 게 아니라 지원해주시고 필요한 물건들을 구해다 주시지 않았더라면 아마 성공하지 못했을 거예요. 그건 지금까지도 감사하게 생각하는 부분이에요.

덴버: 그 프로젝트에서 가장 어려웠던 점은요?

테일러: 음, 그건 어려운 일이죠, 지구상에서 별을 만드는 거니까. 핵 융합은 자연스럽게 일어나는 일이 아니기 때문에 극도로 어려워요. 예를 들어 핵 분열은 임계 량 이상의 물질에다 중성자를 넣으면 연쇄반응이 일어나요, 융합은 존재하도록 억지로 만들어야 돼요. 연료인 수소를 뜨겁게 만들고 잘 억제해야 돼요. 그래서 원자력 과학, 플라즈마 물리학, 금속공학까지 다 관련이 있어요. 압축 기체를 다루는 법 등도 이해해야 하죠. 핵융합로를 만드는데 필요한 수십 가지 분야에 걸친 내용들을 배우는 과정이 엄청났어요. 하지만 재미있었고, 제일 중요한 건 열정이 있어야 한다는 것 같은데, 난 열정이 있었죠. 공부를 한다거나 고생을 한다는 느낌은 없었어요. 내가 새로운 것을 발견하고 있다, 내가 열정을 가진 이 일에 유용할 기술들이 늘어난다는 기분이었죠.

덴버: 무서웠던 순간이나 문제가 생겼던 적이 있나요?

테일러: 늘 그랬죠. 고압 전기 등을 다루니까요. 하지만 말했던 것처럼 나는 심기증 환자에 가까울 때가 있을 정도로 안전을 중요시하기 때문에, 예방 조치를 많이 해두었어요. 조언을 해줄 수 있는 사람도 많이 있었고요. 하지만 그때까지 나는 방사성 물질을 차고에다 수집해 놓고 있었고, 솔직히 그렇게 위험한 것들은 아니었지만 분명 더 위험해 보이는 분위기는 났죠.

덴버: 미래의 에너지 믹스에서 핵 융합의 역할은 무엇인가요?

테일러: 그게 중요해요. 나는 핵융합로를 만든 다음에 몇 년 동안 다른 기술들을 개발했어요. 의료 보안 기술 같은 것들요. 그리고 결국 나는 내가 개선할 수 있는 가장 중요한 문제가 무엇인지 생각했죠. 우리가 마주한 이슈 중 가장 큰 것이 지속 가능한 에너지 생산인 것 같아요. 안정적으로 깨끗한 물을 공급할 수 있는가 하는 문제, 식량 문제, 개발도상국의 의료 문제 등 굉장히 다양한 분야에 영향을 미치니까요. 우리가 마주한 모든 큰 문제는 결국 에너지 문제로 귀착돼요.

융합은 분명 우리 미래에 존재할 것이라고 생각하고, 내가 죽기 전에 핵융합이 경제적으로 경쟁력이 있는 에너지원이 될 거라 생각해요. 융합의 장점 중에는 그게 무한한 거나 다름없다는 게 있는 거 아시죠?

덴버: 네.

테일러: 화석 연료나 우라늄 같은 것들은 언젠가 고갈되지만, 핵융합은 고갈될 리가 없는 아주 흔한 것들에서 연료를 얻거든요.

덴버: 그렇죠.

테일러: 융합은 아주 밀도가 높은 에너지원이라는 점에선 분열과도 좀 비슷하지만, 융합은 아주 깨끗하고 오래 가는 방사성 폐기물도 안 생겨요. 분열에서 오는 안전 문제도 전혀 없죠. 그래서 결국 에너지 생산의 성배는 융합이라는 게 내 의견이에요. 하지만 나나 다른 사람이 당장 내일 브레이크이븐(breakeven 핵 융합을 일으키는데 들어간 에너지와 핵 융합에서 생긴 에너지가 같아지는 지점)에 도달한다 해도, 재료 과학과 엔지니어링을 고려하면 핵 융합 발전이 경제적으로 경쟁력이 있고 실현 가능하려면 앞으로 최소 10년은 있어야 할 거예요.

융합은 분명 더 개발될 거고 나는 분명 내가 할 역할도 있을 거라 생각하지만, 나는 분열을 일종의 다리로 보고 있어요. 융합과 재생 가능한 에너지에 의지하는 저탄소 혹은 무탄소 미래로 가는 다리요. 분열은 굉장히 밀도가 높은 최저 소요 에너지원이고, 재생 가능 에너지는 분산 전원이에요. 자본, 구제, 업계 타성 등 여러 가지 이유로 인해 분열에는 비교적 혁신이 적어요.

특히 20세기 후반의 25년간과 21세기 초반을 보면 그래요. 우리는 처음 핵 분열 에너지를 상업화할 때의 원자로 디자인보다 점진적으로 더 개선된 원자로 디자인들을 익히고 있지만, 업계를 다시 디자인할 수 있는 근본적인 개선은 하지 않았어요.

우리는 우리 에너지의 약 20%를 사용하는 원자력 발전소들이 있고, 물론 우리의 무탄소 전력 생산량의 대부분은 거기서 와요. 하지만 경제학 같은 것들 때문에 안전이 아주 중요하고, 원자력 발전소는 아주 안전하지만 안전에 엄청난 투자를 했기 때문에 안전한 거예요. 그리고 사고가 일어나는 것을 막기 위해 불필요한 백업 시스템을 만들어놓기 때문에, 사실상 발전소 한 개 안에 두 개를 짓는 꼴이에요.

용융염을 냉각제로 사용하는 원자로를 디자인해보기로 했어요. 방사능이 원자로 안에만 있으려는성향을 갖고, 사고나 용인 범위를 벗어나는 상황이 생기지 않는 아주 안전한 원자로, 그리고 정말 경제적인 원자로요. 공장에서 만들어서 트럭에 싣고 가서 설치하고, 다시 연료를 넣거나 관리를 하지 않아도 여러 해 동안 쓸 수 있는 원자로를 만들려고 했어요. 그리고 내가 개발한, 최소한 디자인한 건 기본적으로 모듈 두 개로 구성된 이 시스템이에요.

이건 리액터 모듈이에요. 열 모듈이죠. 여기에 위치하고 5메가와트에서 100메가와트까지에 이르는 열 에너지를 생산해요. 그리고 이건 파워 모듈인데, 증기 기반 시스템이 아니라는 점에서 꽤 혁신적이죠. 이건 기본적으로 가스를 작동 유체로 사용해요. 초임계 이산화탄소를 사용하는 브레이턴 사이클이고, 발전소와 발전기의 발자국을 극적으로 줄여줄 뿐 아니라 효율도 아주 높아요. 나는 이게 최소한 열 전기 생산의 미래라고 믿어요.