연구자들은 핵융합 플라스마 엔진을 현실로 만들기 위해 기술적 과제를 극복하기 위해 노력하고 있습니다.
자기 핵융합 플라즈마 구동 장치(MFPD) 시뮬레이션. 사진: 누마자와 시게미/ 다이달로스 프로젝트
라이덴 대학교 라이덴 첨단 컴퓨터 과학 연구소(LIACS)의 조교수이자 스위스 양자 기술 개발업체인 테라 퀀텀 AG의 이사회 멤버인 플로리안 노이카르트는 은하계 간 여행을 현실로 만들 수 있는 새로운 기술 중 하나로 자기 융합 플라즈마 구동 장치(MFPD)를 꼽았다고 Interesting Engineering이 10월 8일 보도했습니다. 예를 들어, 펄사 퓨전 엔진 설계는 시속 804,672km의 속도에 도달할 수 있습니다.
열핵 추진 시스템이라고도 불리는 MFPD는 미래의 우주 탐사 및 행성 간 이동 가능성을 연구하고 개발 중인 기술입니다. 이 추진 시스템은 태양과 항성에 동력을 공급하는 열핵 반응에 기반하기 때문에 기존 화학 로켓보다 훨씬 높은 에너지 밀도와 효율을 자랑합니다. 먼 행성 탐사나 은하 간 이동에도 열핵 모터는 더 강력하고 빠른 추력을 제공할 수 있습니다.
MFPD는 가벼운 원자핵(보통 중수소와 삼중수소 같은 수소 동위원소)을 결합하여 엄청난 양의 에너지를 방출하는 과정인 핵융합에 의존합니다. 이 과정은 원자력 발전소나 원자폭탄에서 사용되는 핵분열 반응과는 다릅니다. 핵융합은 MFPD에서 빠르게 움직이는 고에너지 플라즈마를 생성하는 데 사용되며, 이는 추진체에 추력을 제공합니다.
화학 엔진과 비교했을 때, 핵융합 추진 시스템은 빠른 이동 시간, 낮은 연료 소비, 더 높은 효율성 등 많은 장점이 있어 태양계 내부와 외부로의 여행이 가능합니다.
"MFPD는 일반적으로 수소나 헬륨 동위원소를 포함하는 핵융합 반응의 막대한 에너지를 활용하고, 부산물로 고속 입자 흐름을 생성하여 뉴턴의 제3법칙에 따라 추력을 발생시킵니다."라고 Neukart는 설명했습니다. "핵융합 반응에서 발생하는 플라즈마는 자기장에 의해 가두어지고 제어됩니다. 동시에 MFPD 설계는 핵융합 에너지의 일부를 전기로 변환하여 우주선 시스템을 유지하는 것을 목표로 합니다."
그러나 연구자들이 극복해야 할 중요한 기술적 과제는 작동하는 핵융합 추진 시스템을 만드는 것입니다. 우주선에서 핵융합 반응에 필요한 높은 조건을 달성하고 유지하는 것은 매우 어렵습니다. 연구자들은 여전히 반응에서 발생하는 플라즈마를 제어하는 여러 방법을 모색하고 있습니다.
안캉 ( Interesting Engineering 에 따르면)
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