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태양을 만드는 사람들 SunBuilders

토카막으로 만드는 핵융합 무한 에너지

나용수 | 계단 | 2024년 01월 30일
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중고판매가 30,300
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태양을 만드는 사람들 SunBuilders

품목정보

품목정보
발행일 2024년 01월 30일
쪽수, 무게, 크기 432쪽 | 586g | 143*215*30mm

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책소개

목차

저자 소개 (1명)

초등학생 시절 과학대사전에서 레이저 핵융합을 보고 핵융합에 빠져 들었다. 서울대 원자핵공학과에서 공부할 때 방문한 영국과 독일의 핵융합 연구소가 깊은 인상을 남겼다. 그렇게 독일로 건너가 뮌헨 공과대학과 막스플랑크 플라즈마 물리 연구소에서 핵융합을 연구해 박사 학위를 받았다. 한국에 돌아와서는 한국핵융합에너지연구원에서 연구했고, 서울대 원자핵공학과에 부임해서는 핵융합 에너지 상용화를 한시라도 앞당기기 위해 노력하... 초등학생 시절 과학대사전에서 레이저 핵융합을 보고 핵융합에 빠져 들었다. 서울대 원자핵공학과에서 공부할 때 방문한 영국과 독일의 핵융합 연구소가 깊은 인상을 남겼다. 그렇게 독일로 건너가 뮌헨 공과대학과 막스플랑크 플라즈마 물리 연구소에서 핵융합을 연구해 박사 학위를 받았다. 한국에 돌아와서는 한국핵융합에너지연구원에서 연구했고, 서울대 원자핵공학과에 부임해서는 핵융합 에너지 상용화를 한시라도 앞당기기 위해 노력하고 있다. 학생들과 함께 KSTAR에서 하이브리드 고성능 시나리오를 개발하고 FIRE 모드를 찾아내 1억 도의 플라즈마를 달성하였다. 토카막 플라즈마에 새로운 전류가 존재한다는 것을 발견했고, 핵융합로 설계 코드인 TRIASSIC을 개발하였다. 국제 핵융합 실험로(ITER)의 통합운전 시나리오 국제전문가 그룹 의장을 지냈고, 현재는 ITER의 국제 과학기술 자문위원으로 활동하고 있다. 학생들을 가르치고 실험과 연구를 하는 틈틈이 핵융합을 널리 알리기 위한 강연 활동도 열심히 하고 있다. 지은 책으로는 《창의성도 연습이 된다고》가 있다.

책 속으로

--- p.297

출판사 리뷰

추천평

영화나 소설에서 만나는 핵융합은 모든 것을 해결해 줄 듯 멋지고 대단하지만, 그 실체를 조금이라도 알려고 들면 낯설고 어려워 가까이하기가 쉽지 않습니다. 저자는 핵융합의 원리와 구현 방법을 기초부터 하나씩 누구라도 이해할 수 있게 알려 줍니다. 핵융합의 원리를 발견하고 핵융합 장치를 개발하는 과정을 소설적 구성에 녹여내 역사 속 과학자들의 현장감 있는 목소리가 생생하게 살아 있습니다. 과학과 예술을 종횡무진 오가며 이야기에 재미를 불어 넣었고, 핵융합 개발 과정에 숨어 있던 놀라운 일화들을 끄집어내 흥미를 한층 높였습니다. 이렇게 저자가 들려주는 이야기를 따라가다 보면, 어느새 핵융합 전문가가 된 기분까지 느낄 수 있습니다.
- 유석재 (한국핵융합에너지연구원 원장)
핵융합 이론과 시뮬레이션 분야의 전문가인 저자는 픽션 형식을 빌려 핵융합의 원리와 구현 방법, 개발 이력과 남아있는 문제까지 재미있고 박진감 있게 풀어냅니다. 핵융합은 이미 1950년대에 수소폭탄으로 그 막대한 에너지 발생 능력을 입증한 바 있지만, 일정한 출력을 지속적으로 내놓는 현실적 에너지원이 되기에는 아직 극복해야 할 난제가 남아 있습니다. 인공지능과 탄소중립이 산업의 중심에 서게 될 2050년대에는 현재의 세 배 이상 되는 전력이 필요할 것으로 예측됩니다. 이렇게 크게 늘어날 전력 수요를 안정적으로 공급할 방안은 현재로서는 고밀도 핵 에너지를 이용하는 것이 가장 현실적입니다. 한동안은 핵분열 반응을 이용하는 원자력 발전이 일정한 역할을 하겠지만, 이후에는 핵융합 발전이 그 뒤를 이어야 할 것입니다. 이 책을 통해 많은 사람들이 핵융합에 관심과 애정을 갖게 되길 바랍니다.
- 주한규 (한국원자력연구원 원장, 서울대 원자핵공학과 교수)
인류의 에너지 문제를 해결할 방법은 있을까요? 아인슈타인이 E=mc2을 끄집어내자, 사람들은 수소 원자가 융합해 헬륨 원자가 되면서 막대한 에너지를 내놓는다는 사실을 찾아냈습니다. 태양을 비롯해 수많은 별이 밝은 빛을 내놓는 이유가 무엇인지 비로소 알게 된 것입니다. 인류는 이런 핵융합의 원리를 이미 오래전에 지구상에 실현했습니다. 바로 무시무시한 수소폭탄입니다. 문제는 그 엄청난 에너지를 통제할 수가 없었습니다. 많은 사람들이 이 무한 에너지를 제어하기 위해 애를 썼지만 해결은 쉽지 않았습니다. 쉽게 얻을 수 있는 화석연료가 있는데, 언제 될지 알 수도 없는 어려운 일에 도전하기가 쉽지만은 않았습니다. 하지만 이제는 상황이 크게 바뀌었습니다. 화석연료가 한계를 보이는 데다, 이제는 우리의 생존과 미래까지 직접적으로 위협하고 있기 때문입니다. 그리고 핵융합 기술은 눈부신 발전을 거듭해 상용화를 눈앞에 두고 있습니다. 핵융합은 미래의 훌륭한 에너지 대안으로, 우리는 더 이상 망설일 이유가 없습니다. 그런데 이렇게 많은 시간이 흐르고 보니, 이런 물음이 자연스레 생깁니다. 핵융합을 제어 가능한 형태로 만드는 것은 왜 그렇게 어려울까? 우리는 핵융합의 성공에 얼마나 가까이 와 있는 것일까? 도대체 핵융합 발전은 어떻게 하는 걸까?

바로 이 책에 핵융합에 대해 궁금했던 모든 질문의 답이 있습니다. 이 책은 우리가 왜 핵융합의 실현에 온 힘을 쏟아야 하는지, 그리고 지난 핵융합 개발의 역사를 통해 넘어야 할 난관은 무엇인지 알려줍니다. 또한 현재 우리나라와 전 세계에서 벌어지고 있는 핵융합 기술의 완성을 위한 불꽃 튀는 노력도 생생하게 전해줍니다.
- 이우일 (국가과학기술자문회의 부의장, 서울대 기계공학부 교수)
핵융합(fusion)은 오래전부터 깨끗하고 무한한 에너지로 불리며, 기후위기의 해결사 역할을 할 것으로 큰 기대를 모았습니다. 하지만 20세기 초 한스 베테가 “모두 저기로부터 시작했지요. 바로 저 태양으로부터”라고 외치며 태양이 어떻게 빛을 내는지 알아낸 이후 한 세기가 흐른 지금까지도 인류는 바로 그 물질 ‘플라즈마’를 길들이는 노력을 계속하고 있습니다. 그런데 최근 챗GPT의 샘 올트먼, 마이크로소프트의 빌 게이츠, 아마존의 제프 베이조스 등이 핵융합 상용화 스타트업에 7조 원 이상을 투자했다는 뉴스가 나오면서 ‘퓨전’이 다시 기대를 모으고 있습니다. 이번에 KSTAR의 설계 작업에 참여했고, ITER에서도 함께 일했던 저자가 ‘인공 태양 만들기’의 과거와 현재, 미래를 알기 쉽게 쓴 책을 재미있게 읽었습니다. 1995년 시작한 우리의 핵융합 도전이 KSTAR와 ITER, 핵융합 발전 상용화로 눈앞에 다가온 지금, 이 책은 곧 시작될 “퓨전의 시대”를 먼저 보여주고 안내하는 친절한 길잡이가 될 것입니다.
- 이경수 (퓨전 스타트업 EnableFusion 창업자, 전 KSTAR 프로젝트 총괄 책임자, 전 국가핵융합연구소(현 한국핵융합에너지연구원) 소장)
인류의 핵융합은 창조자에 대한 위대한 도전입니다. 핵융합 에너지를 개발하려는 꿈은 지난 반세기 동안 끝없는 실패와 진전을 거듭했고, 지금에 와서야 ‘점화(ignition)’의 가능성을 테스트하고 있습니다. 이 책은 이런 도전의 역사를 일목요연하고 흥미진진하게 엮어 재미있게 읽을 수 있습니다. 아인슈타인을 비롯해 20세기 물리학에 한 획을 그은 익숙한 이름들이 핵융합에 도전했던 역사적 사실이 깔끔하게 정리되어 있어 한눈에 파악할 수 있고, 지난 반세기에 걸쳐 전 세계에서 개발한 핵융합 장치의 기발한 원리와 작동 방식은 물론 그 한계까지 시대별로 알 수 있습니다. 특히 핵융합 연구의 핵심인 자기장 가둠에 기반한 “토카막”과 “스텔라레이터”의 원리와 기술 진화 과정을 제대로 살펴볼 수 있다는 것은 이 책의 큰 장점입니다. 핵융합의 불모지였던 한국에서 뒤늦게 시작한 핵융합 연구와 개발이 지금 어디까지 와있는지 잘 쓰여 있어 일반인은 물론 물리학을 공부하는 사람에게도 좋은 자료가 될 것입니다.
- 박현거 (울산과학기술원(UNIST) 물리학과 교수, 프린스턴 플라즈마 물리 연구소 연구원, 전 KSTAR 연구 센터장)
저자는 세계적인 핵융합 전문가로, 이 책에서 핵융합 에너지의 기본 원리와 구현 장치를 알기 쉽게 소개하고 있습니다. 핵융합 발전에 관심이 있는 일반인이라면 큰 어려움 없이 접근할 수 있게 짜여 있어 한번 읽어볼 것을 적극 추천합니다.
- 노승정 (한국핵융합대학협의회 회장, 한국가속기및플라즈마연구협회 회장, 단국대학교 물리학과 교수)
이 책은 핵융합의 과학적 원리를 알기 쉽게 설명하고, 핵융합을 실제로 구현하는 데 필요한 공학과 기술을 명쾌하게 보여줍니다. 또한 우리 시대가 당면한 에너지 문제의 대안으로 핵융합 발전을 제시하면서, 핵융합 연구의 역사와 현황은 물론 그 중요성까지 심도 있게 다루고 있습니다. 핵융합의 과학적 원리와 기술적 발전에 관심이 있는 이들에게 소중한 길잡이가 될 것입니다.
- 권오남 (한국여성과학기술단체총연합회장, 서울대 수학교육과 교수)
저자는 핵융합 전문가입니다. 그런 그가 일반인이 읽을 수 있는 핵융합에 관한 책을 직접 썼습니다. 그동안 핵융합의 기본 원리와 최신 동향을 간결 명료하면서도 깊이 있게 설명해 주는 책은 국내에 거의 없었습니다. 그러나 이 책은 다릅니다. 미래 에너지인 핵융합의 개념을 명확하게 정리하고 구체적인 장치 설명과 함께 앞으로의 발전 방향까지 믿음직한 로드맵을 제시합니다. 읽으면서 저자의 핵심을 꿰뚫는 통찰력과 개념 정리에 계속 감탄사가 나왔습니다. 핵물리와 핵융합에 관심 있는 사람은 꼭 읽어볼 것을 권합니다.
- 권기균 ((사)과학관과문화 대표, 《세상을 바꾼 과학 이야기》 《박물관이 살아있다》 저자)
핵융합은 세상을 파괴할 수 있는 위력이 있지만, 동시에 인류에게 꿈의 에너지를 선사할 수 있습니다. 이 책은 이런 핵융합의 원리를 이해하기 쉽게 설명합니다. 핵융합 에너지를 실제로 이용하기 위해 해결해야 할 공학적 이슈를 문제점과 해결 방안, 현황과 전망까지 꼼꼼히 짚어줍니다. 핵융합 연구의 지난 백 년을 돌아보며 이제껏 알려지지 않았던 수많은 역사적 사건을 발굴해 선사한 현장감 가득한 경험 또한 이 책을 읽는 또 하나의 재미입니다. 핵융합의 원리와 구현 방법을 알고 싶은 독자, 핵융합이 선사할 미래에 관심이 있는 모든 독자들에게 적극적으로 추천합니다.
- 함택수 (서울대 원자핵공학과 교수, 전 한국핵융합에너지연구원 선행기술연구센터장)

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