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원자력발전소를 지켜라! 초전도 비상 발전기 SEG
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이 글은 2022년 ‘제46회 전국초-중학생 발명글짓기-만화공모전’에서 중소기업중앙회 회장상을 수상한 문산중학교 1학년 장재현 학생의 글짓기로서 한편의 발명동화처럼 흥미롭다. 그래서 발명동화로 소개하기로 했다.
‘왕연중의 발명동화’ 275~281번째 소개된 우리나라 최초 전국 초-중학생 대상‘발명 사상 앙양 – 보급 제1회 작문 현상모집 수상 작품집’에 실린 글과 함께 볼 수 있도록 313째에 소개하기로 했다.
제1회와 제46회 수상작품을 함께 읽으며 큰 도움이 되기를 기대해 본다.
여기에 소개된 제1회와 제46회 글의 주인공이 연락을 주신다면 제가 쓴 책에 사인을 하여 보내드릴 것을 약속한다.
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삐이-삐이ꠓ2045년 8월 28일, 안전 재난 문자 소리가 연신 울린다.
28일 오후 15시 백두산 폭발!
평화롭던 오후 백두산이 폭발하면서 지진과 해일은 전국을 덮쳤고, 화산재는 모두를 어둠에 갇히게 만들었다. 사람들과 해외 투자자들은 대한민국을 탈출하기 바빴다.
원자력발전소도 예외일 수는 없었다. 규모 10의 강진은 견고할 줄로만 알았던 모든 도시와 전력 시스템을 마비시켰다. 큰 해일은 해안지대와 동해안 원자력발전소를 집어삼켰다. 전력이 중단됨과 동시에 거대한 해일에 초토화된 원자력발전소는 그야말로 아수라장이었다.
원자로 냉각재 펌프에는 전력이 공급되지 않았고, 거의 모든 원자력발전소 제어 시스템은 무력화되었다. 조금만 더 시간이 지체되어 원자로 냉각재 펌프를 가동하지 못한다면 원자로 내부에서는 노심 융해가 일어날 것이고, 다량의 방사성 물질들은 도시를 뒤덮어버릴 것이다.
이일이 있기 10년 전인 2035년 9월 27일 초전도연구센터에서 연구원으로 일했던 A 박사는 기존에 초저온에서 사용할 수 있던 초전도체에서 더 나아가 상온에서도 사용 가능한 초전도체를 개발하기 위해 혼자서 외롭게 노력했다.
실패에 실패를 거듭하면서 사람들로부터 신뢰를 잃었고 결국 연구소를 떠나야 했다. 하지만 A 박사는 포기하지 않았고 마침내 3년 후에 “상온
초전도체” 발명에 성공했다. 자신의 연구를 써서 재해를 막아달라고 했지만 이미 실패한 박사로 소문나버린 A 박사의 말을 그 누구도 믿지 않았다.
결국 A 박사는 자신의 연구를 담은 USB를 연구소 수위에게 전달하고 돌아오던 도중 갑작스러운 교통사고로 의문의 죽음을 당한다.
하지만 다행히도 초전도연구센터에서 일하던 B 연구원은 A 박사가 남긴 “상온 초전도체”에 대한 자료가 담긴 폴더를 수위로 부터 받게 된다.
A 박사는 예전에 아끼던 B 연구원을 믿고 수위에게 전달을 부탁했던 것이다. 갑작스레 USB를 받게 된 B 연구원은 A박사의 결과물을 보고는 유레카를 외치며 펄적 뛰었다. 그리고는 그것를 이용해 SEG를 완성하였다.
SEG는 Superconductor Emergency Generator(초전도 비상 발전기)의 약자이다. 이 발전기는 초전도체의 성질을 사용한다. 자석을 SEG 내부 초전도체와 결합해 초전도체 외부에서 자석과 초 전류 때문에 생기는 자기장들이 서로 반발하게 한다. 여기서 자기장이 생기면 전류가 흐르는 성질을 이용해 전기를 생산한다.
또 자석을 SEG 쪽으로 움직이면 SEG 내부의 초전도체 표면에 초 전류가 발생하는데, 자석의 이동을 중지한 다음에도 전류는 계속해서 흐르게 된다. 여기서 생긴 전류는 전기 저항이 거의 0이며 열에 의한 손실도 거의 없다.
SEG에서 생산된 전기는 원자로의 냉각재 펌프를 가동하기 위해 공급된다. 전기를 공급하는 과정에서도 지하로 통한 초전도 전선 케이블을 활용해 이동과정에서도 전기 저항과 열에 의한 전기의 손실도 최소화한다.
연구의 실마리가 풀리지 않던 B 연구원은 A 박사 덕분으로 마지막 퍼즐을 완성하게 되었다. 원자로에 전기는 공급된 양 거의 그대로 손실 없이 전달될 수 있었다. 이로써 전력 공급이 중단되었던 원자로 냉각재 펌프에는 전력이 공급되면서 다시 가동되었다.
다행히도 걱정되었던 원자로 내부의 노심 융해를 막음으로써 원전 피해를 최소화할 수 있었다.
이후 몇 차례 크고 작은 여진들이 있었다. 그럴 때마다 SEG는 든든하게 원자력발전소를 지켰다. 시간이 지나면서 지진의 빈도와 강도는 점차 줄어들었다.
또 동북아를 뒤덮었던 화산재들도 조금씩 사라져갔다.
SEG 기술을 보유하고 있는 대한민국의 원자력발전소들은 자연재해에 대항하여 심각한 상황이 초래되는 것을 막을 수 있게 되었다. 이를 본 각국 정상들은 대한민국을 K-자연재해 예방 모범국이라 불렀고, 원전을 사용하는 국가들에 기술 수출까지 하였다.
자연재해에 본격적으로 안전국이 된 대한민국은 SEG에 대한 범위를 더욱 넓혀가며 지금까지도 세계의 중심에 우뚝 서고 있다.
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왕연중의 발명동화
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