최무영 교수 특별 기고:
핵을 원자력이라고 부르는 것은 잘못이다
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최무영 교수는 서울대 물리학과 교수이자 과학사 및 과학철학 협동과정 겸임 교수다. 과학분야의 베스트셀러인 《최무영 교수의 물리학 강의》의 저자이며, 《서울대 명품 강의》를 공저했다.
핵이란 핵에너지를 줄여서 쓴 것으로, 말 그대로 핵에 근원을 지닌 에너지를 가리킨다. 그런데 이러한 핵에너지를 우리 사회에서 신문을 비롯한 매체에서는 흔히 원자력이라고 표기한다. 원자력이란 글자 자체는 원자힘, 곧 원자와 원자 사이에 작용하는 힘을 뜻하며, 따라서 핵에너지를 원자력이라고 지칭하는 것은 잘못된 용례다. 그 이유를 정확히 이해하기 위해 관련된 물리학의 내용을 잠깐 살펴보자.
힘과 에너지
무엇보다도 힘
우리가 사용료를 지불하고 쓰는 전기나 석유는 물론이고, 살기 위해서 먹는 음식물도 힘이 아니라 에너지를 얻기 위한 것이다. 사실 에너지는 사용해도 없어지는 것은 아니고 다만 쉽게 사용할 수 없는 형태로 바뀌는 것이므로 에너지 문제란 전체 양의 문제가 아니라 그 형태, 곧 등급의 문제이며 이는 이른바 엔트로피에 관한 열역학 둘째 법칙과 밀접하게 관련돼 있다. 아무튼 에너지를 힘이라고 지칭하는 것은 완전히 오류다.
다음으로 원자와 핵에 대해 생각해 보자. 현대 물리학의 이론 체계에서 모든 물질은 결국 원자
한편 모든 원자는 가운데에 핵
원자와 원자 사이에는 전자를 매개로 해서 전기적인 힘이 작용할 수 있고, 이에 의해 묶여져서 분자와 물질을 이루게 된다. 또한 중성 원자 사이에도 양전기와 음전기의 중심이 살짝 나뉘는 극갈림 현상에 의해 약하지만 힘이 작용하며, 일반적으로 이를 원자힘
한편 원자 자체는 보통 변하지 않아서 그것이 구성하는 물질의 고유한 성질을 유지하는데, 그 이유는 원자를 결정하는 핵이 매우 안정하기 때문이고 이는 결국 핵을 구성하는 양성자와 중성자들이 핵력
오류의 근원
원자력발전은 약한 힘인 원자힘을 이용해서 발전을 한다는 뜻이 되는데, 이는 있을 수 없는 것이고 고리, 월성, 울진, 영광 등에 있는 시설은 물론 핵발전소다. 이러한 오류의 근원은 정확히는 모르겠으나 아마 역사적으로 핵과 원자를 명확히 구분하지 않았기 때문으로 추측한다. 곧 원자와 핵의 구조를 잘 모르는 상황에서 에너지가 뭉뚱그려서 원자에서 나온다고 생각했고, 따라서 원자에너지
그런데 요즘에는 핵과 원자력이라는 용어의 사용이 단순한 혼동이 아니라 어떤 일관성이 있는 듯하다는 느낌이 들어서 더욱 고개를 갸우뚱하게 된다. 원자력 발전, 원자력의 평화적 이용, 원자력 병원, 원자력 문화 등에서 보듯이 원자력이라는 용어는 대체로 긍정적인 뜻을 심어 주려는 곳에 쓰이는 것 같고 반대로 핵 사찰, 핵무기, 핵폭발, 핵 실험, 핵폐기물, 핵 오염 등 무엇인가 나쁜 뜻으로는 원자력 대신에 핵을 사용하는 경향이 있는 것 같다.
이는 억지로 해석하더라도 조절하지 않은 핵분열 반응에 관련되면 핵, 조절하는 반응에 관련되면 원자력이라고 쓰는 것도 아니다