플라이슈만-폰즈 실험

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1. 개요
2. 실험 이전의 상황
3. 실험의 실행
- 3.1. 실험 결과의 발표
4. 실험 이후의 학계
- 4.1. 실험 결과의 부정
5. 사회적 파장
6. 상온 핵융합의 현재
7. 특허
참조

1. 개요

플라이슈만-폰즈 실험은 1989년 마틴 플라이슈만과 스탠리 폰즈가 발표한 상온 핵융합 실험으로, 팔라듐 전극과 중수를 이용한 전기분해 과정에서 과도한 에너지가 발생한다고 주장했다. 이 발표는 언론의 큰 관심을 받았으나, 이후 여러 과학자들의 재현 시도가 실패하고 실험 결과에 대한 문제점이 제기되면서 학계에서 부정되었다. 미국 물리학회는 플라이슈만과 폰즈의 주장을 허구로 결론 내렸고, 미국 에너지부의 검토 결과 역시 실용적인 에너지원으로서의 근거가 부족하다는 결론을 내렸다. 현재 상온 핵융합 연구는 주류 과학계에서 외면받고 있으며, 소수의 과학자들이 낮은 에너지 핵반응(LENR) 등의 용어로 연구를 이어가고 있지만, 상업적 성공 사례는 보고되지 않고 있다.

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플라이슈만-폰즈 실험
개요
명칭	플라이슈만-폰즈 실험
다른 명칭	저온 핵융합
분야	물리학, 화학
유형	실험
목표	상온에서 핵융합 반응을 유도하고 검증하는 실험
발명가	마틴 플라이슈만, 스탠리 폰즈
발명일	1989년
발표일	1989년 3월 23일
장소	유타 대학교
실험 과정
기본 설정	중수 전해액에 팔라듐 전극을 담그고 전기 분해를 진행
관찰 내용	예상치 못한 과도한 열 발생, 소량의 삼중수소와 중성자 검출 (일부 실험에서만)
반응
제안된 반응	중수소 원자가 팔라듐 전극 내에서 융합하여 헬륨을 생성하고 에너지를 방출한다고 주장
논란 및 검증
초기 반응	과학계에서 큰 관심과 논쟁을 불러일으킴
재현성 문제	다른 연구팀에서 실험 결과 재현에 어려움을 겪음
주요 비판	실험 데이터의 신뢰성 부족 이론적 설명의 부재 핵융합 반응의 증거 불충분
현재 상태
주류 과학계	일반적으로 부정적인 시각 유지, '병적 과학'의 사례로 간주
소수 연구자	일부 연구자들이 실험을 지속하고 메커니즘 연구를 진행 중
잠재적 응용	미래 에너지원으로의 가능성에 대한 연구 (미미한 수준)
관련 정보
관련 용어	저온 핵융합, LENR (Low-Energy Nuclear Reactions, 저에너지 핵반응)
주요 인물	마틴 플라이슈만, 스탠리 폰즈

2. 실험 이전의 상황

팔라듐이 수소를 흡수할 수 있다는 사실은 토마스 그레이엄에 의해 19세기부터 알려져 오고 있었다.^[13] 1920년대 말, 오스트리아 출신의 과학자 프리드리히 파네트와 쿠르트 페터스는 고운 팔라듐 결정에 수소를 흡착시키면 자발적인 핵반응에 의해 헬륨으로 변화한다고 보고했다. 그러나 이 저자들은 이후 당시에 측정된 헬륨은 핵반응이 아닌 공기와 실험에 쓰인 비커에서 온 것이라고 인정하고 보고를 철회했다.^[13]^[14]

1927년에는 스웨덴의 과학자 존 탄드베르크가 팔라듐 전극을 가진 전기분해 장치에서 수소를 헬륨으로 융합시켰다고 주장했다.^[13] 그는 이 연구를 바탕으로 스웨덴에서 "헬륨과 유용한 반응 에너지를 생산할 방법"에 대해 특허를 신청했다. 1932년에 중수소가 발견되자 탄드베르크는 중수를 이용해 그의 실험을 계속했다. 파네트와 페터스가 자신들의 보고를 철회하자 탄드베르크의 특허 신청은 결국 기각되었다.^[13] 그가 1927년에 신청한 특허는 실제로 핵융합이 일어나는 과정을 설명할 수 없다는 이유로 기각되었다.^[15]

1951년 아르헨티나의 독재자였던 후안 페론은 아르헨티나 비밀 연구실험실에서 융합원자로 개발에 성공했다고 발표했다.^[65] 대규모의 원자로 안에서 수소와 리튬의 기체 혼합물에 전기불꽃 점화를 통해 융합이 일어났다는 것이었다. 그 프로젝트에는 최대 300명의 과학자들과 기술자들이 일을 할 정도였다. 그러나 그 성공 소식이 발표된 뒤 얼마 지나지 않아 그 원자로 안에서 실제 융합이 일어나지 않았다는 사실이 밝혀졌고, 해당 실험실은 폐쇄되었으며 독일 출신의 연구 책임자였던 롤란트 리히터는 얼마 동안 감옥에 갇히기까지 했다. 이처럼 그때까지의 연구 결과로 보았을 때 상온 핵융합에는 그다지 희망이 보이지 않는 상황이었다.

3. 실험의 실행

사우스햄프턴 대학교의 마틴 플라이슈만과 유타 대학교의 스탠리 폰즈는 중수소가 팔라듐에 흡착될 때 생기는 높은 압축률과 이동도가 핵융합으로 이어질 수 있다는 가설을 세웠다.^[16] 그들이 네른스트 식을 써서 계산한 결과, 계획하고 있던 실험에서 팔라듐 음극에 1000기압 이상의 압력이 생긴다는 결론이 나왔고 이 값은 고온 핵융합에 필요한 압력보다도 높은 것이었기 때문이었다.^[65] 이를 알아보기 위해 그들은 열량계 안에서 팔라듐 음극과 중수를 이용한 전기분해 실험을 실행했다. 수 주에 걸쳐 전류가 지속적으로 공급되었고, 중수는 주기적으로 교체되었다.^[16] 약간의 중수소는 음극에 축적되는 것으로 생각되었지만 대부분의 나머지는 전기분해 장치 바깥으로 빠져 나가 양극에서 생성된 산소와 다시 결합했다.^[17]

대부분의 실험 시간 동안 장치에 공급된 전력량은 장치를 빠져 나가는 에너지와 측정 오차 범위 안에서 일치했고, 장치의 온도는 약 30 °C 로 유지되었다. 하지만 가끔씩 장치의 온도가 공급 전력의 변화 없이 갑작스럽게 50 °C로 상승했다. 이러한 고온 상태는 2일 이상 지속되었으며 한 번 발생하면 해당 실험에서는 계속 반복해서 발생했다. 이 상태에서 장치를 빠져 나가는 에너지는 장치에 공급된 전력량보다 현저하게 컸다. 이 상태는 몇 번 반복되면 결국에는 그 장치에서는 더 이상 일어나지 않았다.^[17]

1988년에 플라이슈만과 폰즈는 미국 에너지부에 더 많은 실험을 위해 재정 지원을 신청했다. 지원안은 동료 평가에 넘겨졌고, 평가자 중 한 명은 브리검 영 대학교의 스티븐 존스였다.^[18] 존스는 상온 핵융합의 일종인 뮤온 촉매 핵융합을 연구한 경험이 있었고 1987년에 <사이언티픽 아메리칸> 지에 관련 기사를 쓴 적이 있었다. 플라이슈만과 폰즈 연구 팀은 존스의 연구 팀과 유타에서 만나 연구 결과와 기법을 공유했다. 이 기간 동안 플라이슈만과 폰즈는 자신들의 실험이 화학반응으로는 설명될 수 없는 상당한 양의 "과도한 에너지"를 생성한다고 묘사했다.^[17] 그들은 이 발견이 상당한 상업적인 가치를 지니고 특허에 의해 보호되어야 한다고 생각했다. 그러나 존스는 상업적인 가치를 크게 지니지 않는 중성자 선속을 연구하고 있었다.^[18] 미래의 분쟁을 방지하기 위해 두 연구 팀은 그들의 연구 결과를 동시에 발표하기로 결정했다.^[19]

3. 1. 실험 결과의 발표

1989년 3월 중순, 플라이슈만과 폰즈는 연구 결과를 발표하고 3월 23일에는 기자 회견을 가졌다.^[18]^[20] 이 발표는 언론의 큰 관심을 받았다.^[21] 1986년의 고온 초전도체 발견으로 인해 과학계는 경제적 파급력이 크고 재현 가능하며, 기존 과학적 추론으로 예상하지 못했던 발견에 개방적인 자세를 가지게 되었다.^[22] 플라이슈만과 폰즈의 상온 핵융합은 핵반응이 화학적으로 결합된 결정 구조 안에서도 일어날 수 있다는, 기존의 과학적 직관과는 반대되는 아이디어를 제시했다. 많은 과학자들은 고체에서의 이성질핵 전이를 수반하는 핵반응 현상인 뫼스바우어 효과를 떠올렸다. 30여 년 전 뫼스바우어 효과의 발견은 예상치 못한 것이었지만 빠르게 재현되었고 당시까지의 물리학적 지식 체계 안에서 설명될 수 있었다.^[23]

이 새롭고 친환경적인 에너지원은 중요한 시기에 발표되었다. 당시 사람들은 1970년대의 유류 파동을 기억하고 있었고, 유류 의존과 인류에 의한 지구 온난화가 야기한 문제들이 나타나기 시작했다. 반핵 운동가들은 원자력 발전소의 위험성을 강조했고 이들을 폐쇄하기 위해 노력했으며, 대중은 무분별한 광물 채굴과 산성비, 온실 효과가 끼칠 문제점들을 인지하고 있었다. 연구 결과 발표 하루 뒤에 엑슨 발데즈 원유 유출 사고가 일어났다.^[24] 기자 회견에서 체이스 N. 피터슨, 플라이슈만, 폰즈는 자신들의 상온 핵융합이 이러한 문제들을 모두 해결하고 바닷물만을 연료로 사용하는 무한한 에너지원을 제공할 것이라고 역설했다.^[25] 그들은 자신의 연구 결과가 수십 번의 실험에 의해 확정되었으며 어떠한 의혹도 가지지 않는다고 단언했다.^[26] 언론 공개에서 플라이슈만은 "새로운 연구 분야를 개척했고, 우리의 발견을 열과 전력을 생산하는 기술로 상용화하는 것은 상대적으로 쉬운 일일 것이다."라고 의견을 밝혔다.^[20]

4. 실험 이후의 학계

구체적인 실험 과정이 출판되지 않았음에도 불구하고 세계 각국의 물리학자들이 과잉 열의 발생 현상을 재현하려고 시도했고 실패했다. 네이처 지에 과잉 열의 발생을 보고한 첫 번째 논문은 동료 평가를 통과했음에도 불구하고 대부분의 비슷한 실험이 결과를 재현하지 못했고 이를 설명할 이론이 없다는 이유로 거절당했다. (이 논문은 퓨전 테크놀로지 지에 출판이 수락되었다.)^[27] 캘리포니아 공과대학교의 교수 네이선 루이스는 플라이슈만과 폰즈의 결과를 재현하기 위해 가장 많은 노력을 기울인 사람 중 하나였으나 모든 시도가 실패했고, CERN의 물리학자 더글러스 R. O. 모리슨은 서유럽에서 이루어진 “사실상 모든” 실험 재현 시도가 실패했다고 결론지었다.^[40] 실험의 성공을 보고한 이들도 플라이슈만과 폰즈의 결과를 그대로 재현하는 것은 힘들다고 보고했다.^[28] 1989년 4월 10일에, 텍사스 A&M 대학교의 한 연구 팀이 과잉 열의 발생을 출판했고 같은 날 조지아 공과대학교의 한 연구 팀이 당시까지의 재현 실험 중 가장 희망적인 결과였던 "중성자 생성"을 보고했다.^[29] 4월 12일에 폰즈는 미국 화학회에서 공로를 인정받았다.^[29] 그러나 조지아 공대는 그 다음 날 중성자 검출기에 오류가 있었다면서 원래의 발표를 철회했다.^[30] 스탠포드 대학교의 로버트 허긴스가 시행한 또 다른 재현 실험은 경수를 대조군으로 이용해 성공을 거두었다고 보고했고^[31] 실질적으로 4월 26일 미국 하원 공청회에서 상온 핵융합을 뒷받침할 유일한 과학적 근거가 되었다.^[32] 그러나 허긴스가 최종 발표를 했을 때 섭씨 1도 정도만의 과잉 열이 발생하였고 이는 중수와 경수가 리튬 존재 하에서 가지는 화학적인 차이에 의해 충분히 설명될 수 있었다. 허긴스는 어떠한 전자기파 방출에 대해서도 측정하지 않았고,^[33] 그의 연구는 이후 다른 과학자들에 의해 부정되었다.^[34] 이어지는 6주 동안 상온 핵융합에 대한 찬반 주장과 그를 뒷받침하는 각기 다른 근거들이 끊임없이 발표되었고 이는 언론에 의해 “cold fusion(상온 핵융합)”을 패러디한 “fusion confusion(핵융합 혼돈)”으로 보도되었다.^[19]^[35]

4. 1. 실험 결과의 부정

1989년 4월에 플라이슈만과 폰즈는 <전기분석화학 저널> 지에 자신들의 실험에 관한 요약문을 출판했다.^[16] 이 요약문은 상응하는 콤프턴 엣지가 없는 감마 피크를 보여주고 있었고, 이는 그들이 제시한 핵융합의 부가 생성물의 증거에 문제가 있었음을 의미했다.^[36] 플라이슈만과 폰즈는 이 비판에 대해 대응을 시도했지만^[37] 감마선이 실제로 검출되지 않았고 플라이슈만이 자신의 데이터에 있는 어떠한 실수도 인정하기를 거부한다는 사실만이 명확해졌다.^[38] 플라이슈만과 폰즈가 1년 후 출판한 훨씬 더 긴 다른 논문은 열량 측정에 대해서는 상세하게 다루었지만 핵반응에 대한 측정은 전혀 포함하고 있지 않았다.^[17]

그럼에도 불구하고 플라이슈만과 폰즈, 그리고 그들의 실험을 뒷받침하는 결과를 얻은 몇몇의 다른 과학자들은 자신의 발견에 대해 믿음을 버리지 않았다.^[40] 유타 대학교는 미 하원에 연구비 2500만 달러를 지원해 줄 것을 요청했고, 폰즈는 5월 초에 조지 허버트 워커 부시 대통령의 대변인과 만나기로 일정을 잡았다.^[40]

1989년 4월 30일에 <뉴욕 타임즈> 지는 '''"상온 핵융합은 죽었다"'''고 선언했다. <타임즈> 지는 같은 날 상온 핵융합은 '''"하나의 서커스"'''에 불과하다고 보도했고, 그 다음날 <보스턴 헤럴드> 지도 상온 핵융합을 비판하는 기사를 실었다.^[39] 이탈리아의 신문 <라 레푸블리카> 지는 상온 핵융합을 가리켜 '''"과학의 사기"'''라고 칭했다. 플라이슈만과 폰스 그리고 이탈리아의 몇몇 "핵융합계 동료들"이 사기라는 이 비난에 대해 신문사를 고소했지만 그들은 그 재판에서 이기지 못했다.^[65]

==== 미국 물리학회의 개입 ====

1989년 5월 1일에 미국 물리학회는 볼티모어에서 상온 핵융합에 관한 회의를 가졌다. 이 회의에서는 상온 핵융합과 이를 뒷받침할 근거를 찾는 데 실패한 많은 실험 보고들을 다루었다. 학회의 대표 9명 중 8명은 애초의 플라이슈만과 폰즈의 주장이 허구였다고 결정 내렸고 단 1명 요한 라펠스키만이 기권표를 던졌다.^[40] 캘리포니아 공과대학교의 스티븐 E. 쿠닌은 유타대학교의 보고를 '''"경쟁력 부재, 그리고 폰즈와 플라이슈만의 기만"'''에 의한 결과라고 단정 지었으며 이는 열렬한 동의를 받았다.^[41] 유럽 입자 물리 연구소를 대표하는 물리학자였던 더글러스 R. O. 모리슨은 최초로 이 사건을 연구 부정행위의 사례로 꼽았다.^[40]^[42]

5월 4일, 이러한 새로운 비판들이 등장하면서 미국 정부 대변인과 폰즈의 만남은 취소되었다.^[43]

5월 8일부터 텍사스 A&M 대학교의 삼중수소 생성 결과만이 상온 핵융합을 지지하는 실험 결과로 남았다.^[44]

==== 기존 학계의 반박 ====

1989년 5월 9일, 매사추세츠 공과대학교 플라즈마 핵융합 센터의 연구원 리처드 D. 페트라소는 폰스와 플라이슈만의 방법론과 실험 데이터를 조목조목 따져가면서 반박했다.^[45] 게다가 그 두 사람의 핵융합 연구자가 네른스트 방정식을 이용하여 압력을 계산하면서 중대한 잘못을 저질렀다는 사실마저 밝혀지면서 그들 실험의 이론적 근거마저 무너지고 말았다.^[65] 이 논문은 머지않아 ''네이처''에 출판되어 크게 주목을 받게 되고, 상온 핵융합은 그 명성에 큰 치명타를 입게 되었다.

1989년 7월과 11월에 ''네이처'' 지는 상온 핵융합을 반박하는 논문을 출판했다.^[46]^[47] ''사이언스'', ''피지컬 리뷰 레터'', ''피지컬 리뷰 C''(핵물리학) 지 등 다른 과학 저널들도 상온 핵융합에 부정적인 논문들을 출판했다.

==== 미국 에너지부의 검토 ====

미국 에너지부는 상온 핵융합 이론과 연구를 재검토하기 위한 전문 조사위원회를 조직했다.^[49] 1989년 11월에 위원회는 당시까지 발표된 결과로는 상온 핵융합이라고 주장되는 연구 결과들이 실용적인 에너지원을 제공할 것이라는 근거가 없다는 결론을 내렸다.^[49] 위원회는 과잉 열의 발생을 재현하려는 시도가 대부분 실패했고, 당시까지 보고된 핵반응의 부가 생성물의 종류가 정립된 이론을 통한 추론과 불일치한다는 점을 언급했다. 이와 같은 핵융합은 당시의 이론에 부합되지 않았으며, 만약 사실로 밝혀진다면 당시까지의 추론이나 이론 체계 자체를 예상치 못한 방향으로 확장시킬 것이었다. 위원회는 상온 핵융합 연구에 특수한 재정 지원을 제공하는 것은 반대했지만 "현존하는 재정 지원 체계 내에서 집중적인 실험을 위한 적정 수준의 지원"에는 찬성의 의사를 표했다.^[49] 상온 핵융합의 지지자들은 과잉 열의 발생에 대한 증거가 확고하다고 계속 주장했고, 1990년 9월에 국립 상온 핵융합 연구소는 10개국에서 온 92개 연구 팀이 과잉 열의 발생에 대한 보강 증거를 보고했다고 발표했다. 그러나 위원회는 이후 미국 에너지부나 미 국립 과학 재단을 통한 어떠한 재정 지원도 거절했다.^[50]

==== 플라이슈만과 폰즈의 말로 ====

1991년 1월 1일, 폰즈는 종신교수직에서 사임하고 플라이슈만과 함께 조용히 미국을 떠났다.^[56]^[57] 1992년에 그들은 프랑스 남부 소재 토요타 자동차의 IMRA 실험실에서 연구를 재개했다.^[56] 플라이슈만은 1995년에 영국으로 떠났고, 1998년 4000만 달러를 소모하고도 아무런 결과를 얻지 못한 폰즈는 토요타 사와 재계약하는 데 실패했다.^[58] IMRA 실험실은 1998년에 폐쇄되었다.^[59] 폰즈는 당시부터 지금까지 공식 석상에 나타나지 않았고, 플라이슈만 혼자만이 의견을 표명하고 논문을 출판하고 있다.^[58]

당시 상온 핵융합 연구 방법과 연구자들의 도덕성을 비판하는 책이 몇 권 출판되었다.^[60] 연구자들을 옹호하는 책은 거의 없었다.^[61] 과학 학계는 현재까지도 실험 재현의 부재^[62]와 이론과의 불합치^[63] 때문에 상온 핵융합에 회의적인 여론을 유지한다. 새롭게 제기되는 실험 재현 주장은 주류 과학자와 저널에 의해 기각되거나 무시당하고 있다.^[64]

4. 1. 1. 미국 물리학회의 개입

1989년 5월 1일에 미국 물리학회는 볼티모어에서 상온 핵융합에 관한 회의를 가졌다. 이 회의에서는 상온 핵융합과 이를 뒷받침할 근거를 찾는 데 실패한 많은 실험 보고들을 다루었다. 학회의 대표 9명 중 8명은 애초의 플라이슈만과 폰즈의 주장이 허구였다고 결정 내렸고 단 1명 요한 라펠스키만이 기권표를 던졌다.^[40] 캘리포니아 공과대학교의 스티븐 E. 쿠닌은 유타대학교의 보고를 '''"경쟁력 부재, 그리고 폰즈와 플라이슈만의 기만"'''에 의한 결과라고 단정 지었으며 이는 열렬한 동의를 받았다.^[41] 유럽 입자 물리 연구소를 대표하는 물리학자였던 더글러스 R. O. 모리슨은 최초로 이 사건을 연구 부정행위의 사례로 꼽았다.^[40]^[42]

5월 4일, 이러한 새로운 비판들이 등장하면서 미국 정부 대변인과 폰즈의 만남은 취소되었다.^[43]

5월 8일부터 텍사스 A&M 대학교의 삼중수소 생성 결과만이 상온 핵융합을 지지하는 실험 결과로 남았다.^[44]

4. 1. 2. 기존 학계의 반박

1989년 5월 9일, 매사추세츠 공과대학교 플라즈마 핵융합 센터의 연구원 리처드 D. 페트라소는 폰스와 플라이슈만의 방법론과 실험 데이터를 조목조목 따져가면서 반박했다.^[45] 게다가 그 두 사람의 핵융합 연구자가 네른스트 방정식을 이용하여 압력을 계산하면서 중대한 잘못을 저질렀다는 사실마저 밝혀지면서 그들 실험의 이론적 근거마저 무너지고 말았다.^[65] 이 논문은 머지않아 ''네이처''에 출판되어 크게 주목을 받게 되고, 상온 핵융합은 그 명성에 큰 치명타를 입게 되었다.

1989년 7월과 11월에 ''네이처'' 지는 상온 핵융합을 반박하는 논문을 출판했다.^[46]^[47] ''사이언스'', ''피지컬 리뷰 레터'', ''피지컬 리뷰 C''(핵물리학) 지 등 다른 과학 저널들도 상온 핵융합에 부정적인 논문들을 출판했다.

4. 1. 3. 미국 에너지부의 검토

미국 에너지부는 상온 핵융합 이론과 연구를 재검토하기 위한 전문 조사위원회를 조직했다.^[49] 1989년 11월에 위원회는 당시까지 발표된 결과로는 상온 핵융합이라고 주장되는 연구 결과들이 실용적인 에너지원을 제공할 것이라는 근거가 없다는 결론을 내렸다.^[49] 위원회는 과잉 열의 발생을 재현하려는 시도가 대부분 실패했고, 당시까지 보고된 핵반응의 부가 생성물의 종류가 정립된 이론을 통한 추론과 불일치한다는 점을 언급했다. 이와 같은 핵융합은 당시의 이론에 부합되지 않았으며, 만약 사실로 밝혀진다면 당시까지의 추론이나 이론 체계 자체를 예상치 못한 방향으로 확장시킬 것이었다. 위원회는 상온 핵융합 연구에 특수한 재정 지원을 제공하는 것은 반대했지만 "현존하는 재정 지원 체계 내에서 집중적인 실험을 위한 적정 수준의 지원"에는 찬성의 의사를 표했다.^[49] 상온 핵융합의 지지자들은 과잉 열의 발생에 대한 증거가 확고하다고 계속 주장했고, 1990년 9월에 국립 상온 핵융합 연구소는 10개국에서 온 92개 연구 팀이 과잉 열의 발생에 대한 보강 증거를 보고했다고 발표했다. 그러나 위원회는 이후 미국 에너지부나 미 국립 과학 재단을 통한 어떠한 재정 지원도 거절했다.^[50]

4. 1. 4. 플라이슈만과 폰즈의 말로

1991년 1월 1일, 폰즈는 종신교수직에서 사임하고 플라이슈만과 함께 조용히 미국을 떠났다.^[56]^[57] 1992년에 그들은 프랑스 남부 소재 토요타 자동차의 IMRA 실험실에서 연구를 재개했다.^[56] 플라이슈만은 1995년에 영국으로 떠났고, 1998년 4000만 달러를 소모하고도 아무런 결과를 얻지 못한 폰즈는 토요타 사와 재계약하는 데 실패했다.^[58] IMRA 실험실은 1998년에 폐쇄되었다.^[59] 폰즈는 당시부터 지금까지 공식 석상에 나타나지 않았고, 플라이슈만 혼자만이 의견을 표명하고 논문을 출판하고 있다.^[58]

당시 상온 핵융합 연구 방법과 연구자들의 도덕성을 비판하는 책이 몇 권 출판되었다.^[60] 연구자들을 옹호하는 책은 거의 없었다.^[61] 과학 학계는 현재까지도 실험 재현의 부재^[62]와 이론과의 불합치^[63] 때문에 상온 핵융합에 회의적인 여론을 유지한다. 새롭게 제기되는 실험 재현 주장은 주류 과학자와 저널에 의해 기각되거나 무시당하고 있다.^[64]

5. 사회적 파장

플라이슈만과 폰즈는 연구 결과를 공개하기 전, 그들의 융합 성공이 세상에 알려지면 팔라듐 가격이 급등할 것을 예상하고 관련 주식을 매입했다.^[65] 1989년 3월 말 연구 결과가 언론에 공개되자 팔라듐 가격은 투기 세력의 유입으로 온스당 140달러 미만에서 170달러를 넘어서며 25% 넘게 폭등했다.^[66] 이는 일반적인 수요와 공급으로 설명할 수 없는 수준이었고, 플라이슈만과 폰즈는 이로 인해 큰 경제적 이익을 얻었다.^[1] 당시 팔라듐 시장으로의 자금 유입은 "골드 러시"에 빗대어 "상온 핵융합 러시"로 불렸다.^[66] 그러나 플라이슈만과 폰즈의 연구 결과가 거짓으로 밝혀진 뒤 팔라듐 가격은 폭락했고, 2000년대 이전까지 "상온 핵융합 러시" 이전 가격대인 온스당 100달러 안팎에서 유지되었다.^[1]

6. 상온 핵융합의 현재

6. 1. 관련 연구의 진행

1992년에서 1997년까지, 일본의 국제무역산업부는 "신 수소 에너지 프로그램"에 2천만 달러를 투자해 상온 핵융합을 연구했으나, 연구비 신청 이유를 찾지 못해 프로그램을 종료했다.^[72] 1990년대 인도는 주류 과학계와의 의견 불일치와 미국의 연구 폐기로 바바원자력센터의 상온 핵융합 연구를 중단했다.^[73] 그러나 2008년 인도 국립고등학술연구소의 권고로 연구가 재개되었으나, 과학자들의 회의적인 시각으로 인해 중단된 상태이다.^[73]^[74]

2002년 2월, 미 해군은 샌디에이고의 우주해전시스템센터 연구원들이 1989년부터 상온 핵융합을 연구해왔다고 발표하고, 관련 보고서를 발표하며 자금 조달을 청원하였다.^[75] 2008년 5월, 요시아키 아라타는 중수소 기체에 관한 실험을 시연하여 인도의 상온 핵융합 연구에 대한 관심을 불러일으켰다.^[76]^[77] 2011년 4월, 데니스 부시넬은 낮은 에너지 핵반응(LENR)이 유망한 신기술이라고 언급하며, 미 항공우주국 랭글리연구소가 관련 실험 프로젝트를 지원하고 있다고 밝혔다.^[78]^[79]

주류 학계의 부정적인 견해에도 불구하고, 소수의 과학자들은 플라이슈만-폰즈 실험에 사용된 전기분해 장치를 이용한 실험을 계속하고 있다.^[8]^[67] 이들은 상온 핵융합이라는 용어 대신 "'''낮은 에너지 핵반응'''"(LENR), "'''화학적 매개 핵반응'''"(CANR),^[69] "'''결정 매개 핵반응'''"(LANR), "'''응집 물질 핵과학'''"(CMNS) 등의 용어를 사용한다.^[70]

1998년 유타 대학교는 이미 100만 달러 이상을 투자한 연구를 포기했고, 1997년 일본에서도 연구를 포기하고 실험실 문을 닫았다.^[113] 미국에서는 상온 핵융합 연구에 대한 지원과 출판이 이루어지지 않고 있으며,^[107] 연구자들은 평판 하락을 우려해 연구를 꺼리고 있다.^[108] 1994년 데이비드 굿스타인은 상온 핵융합 연구가 주류 학계에서 소외되고, 연구자들 간의 내부 비판도 부족하다고 지적했다.^[23] 프랑크 클로즈는 관련 연구 결과들이 제대로 검토되지 않고 있으며, 설명하기 힘든 현상들이 "상온 핵융합"으로 낙인찍힌다고 주장했다.^[109]

2003년 8월, 미국 에너지부는 피터 L. 하겔스타인의 요청으로 상온 핵융합 분야를 재검토했다.^[110] 2004년에 발표된 재검토 결과, 조사 위원회는 상온 핵융합 실험의 열에너지 생성 여부에 대해 의견이 갈렸지만, 증거 부족과 실험의 열악한 문서화에 대해 불평했다.^[110] 위원회는 상온 핵융합의 근거가 불충분하여 연방 단위 연구 프로그램은 부적절하지만, 개인적인 차원의 연구는 바람직하다는 결론을 내렸다.^[110] 2005년 ''피직스 투데이''는 새로운 과잉 열 발생 및 상온 핵융합 효과 보고들이 1989년의 보고보다 나아진 점이 없다고 지적했다.^[112]

6. 2. 상업적 이용에 대한 주장

몇몇 기업가들은 상온 핵융합 발전기가 거의 상용화 단계에 들어섰다고 주장해 왔지만 아직 시장에는 없다.

2011년 2월, 볼로냐 대학의 연구원 안드레아 로시와 세르지오 포카르디는 에너지 촉매라는 장치 속에서 상용화가 가능한 상온 핵융합에 성공하였다고 주장했다.^[80]^[81] 2011년 3월, 두 명의 스웨덴 물리학자들이 로시의 감독 아래 그 장치를 평가했다. 그 목적이 즉각적인 상용화인만큼, 그 장치의 발명가들은 자세한 정보는 아직 공개하지 않을 것이라고 하였다. 동료 평가되는 과학 학술지들은 아직 그 발명에 관한 논문을 싣지 않았으며, 로시는 ''핵물리학 저널''라는 이름의 개인 "핵 실험 블로그"를 만들었다.^[82] 하지만 이 발명은 기존의 받아들여지고 있는 물리 법칙과 확립된 이론에 거스르며, 이 문제를 해결하기 위해서는 실험적 증거나 기존 이론에 근거한 이론적 기반이 있어야 하기 때문에 그들이 했던 특허 신청의 일부분이 기각되었다.^[83] 또한, 스웨덴 물리학자들이 그 장치의 코어를 시험하는 것을 불허하였기 때문에 아직 그 발명의 실용성에 대한 불확실함이 남아있다.^[84] 2011년 10월 28일에 로시는 470kW의 출력으로 열을 발생시키는 5시간 반의 시험에 성공하였으며 비공개의 구매자에게 판매하였다고 했다. 그러나 이 시험의 다른 관찰자들은 어떠한 측정이나 자세한 조사도 허용되지 않았다.^[85]

6. 3. 관련 출판

과학 정보 연구소(ISI)에 따르면, 상온 핵융합은 1989년에 발표된 모든 과학 분야 논문 중 가장 많은 주제였다.^[95]^[86] 그러나 1990년 이후 상온 핵융합 관련 논문 수는 급격히 감소했는데, 이는 과학자들의 연구 포기와 학술지 편집자들의 논문 검토 거부 때문이었다.^[95]^[86] 주류 학술지에 게재되는 논문 수는 계속 감소하고 있지만, 완전히 멈추지는 않았다.^[95]^[87] 이 분야를 옹호하는 연구자들만이 논문 게재를 지속하고 있다.^[88]

상온 핵융합 관련 논문 게재 거부는 "정보화 물결의 실패"로 표현되기도 한다.^[90] 과학자들 사이에서 상온 핵융합 이론 지지율이 급격히 감소한 것은 병적인 과학의 특징으로 묘사된다.^[91]^[92] 연구자들의 독립적인 연구는 서로 다른 방향의 결과를 낳았고, 이는 상온 핵융합이 "일반적인" 과학이 되는 것을 방해하였다.^[93]

상온 핵융합 관련 보고서는 ''전기분석화학 저널'', ''누오보 치멘토''와 같은 일부 전문 저널, ''물리화학 저널'', ''피지컬 레터스 A'', ''국제 수소 에너지 저널'', 그리고 일부 일본 및 러시아의 물리, 화학, 공학 저널에 게재되고 있다.^[95] 독일의 ''자연과학''은 2005년부터 상온 핵융합 논문을 게재해왔다. 노벨상 수상자인 줄리언 슈윙거는 1989년 가을에 상온 핵융합 지지자임을 밝혔고, 피지컬 리뷰 레터스에 논문을 게재하려 했으나 거부당한 후 미국 물리학회에서 탈퇴했다.^[94]

1990년대에 상온 핵융합 연구 그룹들은 ''핵융합의 진실'', ''상온 핵융합 매거진'', ''무한 에너지 매거진'', ''뉴 에너지 타임즈''와 같은 정기 간행물을 창립하여 연구 결과와 주장을 발표했다. 2007년에는 ''응집물질 핵과학 저널''이라는 자체 동료 평가 학술지를 창간했다.^[96] 인터넷은 상온 핵융합 연구자들의 소통과 자체 출판의 주요 매체가 되었다.^[97]

6. 4. 관련 학회와 회의

상온 핵융합 연구자들은 수 년간 과학 학회와의 교류가 없었기 때문에 자체적인 학회를 구성하였다. 제1회 국제상온핵융합학회(ICCF)는 1990년에 열렸으며, 이후 12개월 또는 18개월마다 학회 모임을 가졌다. 1994년부터는 학회 참석자들에게 외부 비평을 피하기 위해 학회 내부 논문이나 발표에 대해 비판하지 않는 것을 권하였다. 물리학자 데이비드 골드스타인은 이러한 분위기가 특이한 생각을 지닌 사람의 급격한 증가를 초래하고, 정상적인 과학적 과정을 방해하였다고 평가했다.^[23] 2002년부터는 비판과 회의가 학회에서 없어졌다.^[98] 2004년 국제 응집물질 핵과학회 (ISCMNS) 창립과 함께, 학회는 국제 응집물질 핵과학 회의(ICCMNS)로 이름이 바뀌었다. 이는 상온 핵융합 단체들이 "상온 핵융합"이라는 용어를 피해 부정적인 인식을 피하려는 시도로 볼 수 있다.^[67]^[68]^[99] 상온 핵융합 연구는 옹호자들에 의해 종종 "낮은 에너지 핵반응(LENR)"으로 언급되지만,^[109] 사회학자 바트 시몬에 의하면 "상온 핵융합"이라는 말은 아직도 그 분야 연구자들의 집단 정체성을 형성하고 있다.^[67]

2006년부터 미국 물리학회는 반년마다 열리는 모임에 상온 핵융합 세션을 포함시켰으며, 이는 상온 핵융합에 대한 회의론을 완화시키는 것이 아니라고 명시하였다.^[100]^[101] 2007년부터는 미국 화학회 모임에도 상온 핵융합에 관한 "초청 심포지엄"이 포함되었다.^[102] 미국 화학회 프로그램 의장은 적절한 포럼 없이는 상온 핵융합 문제를 해결할 수 없을 것이며, 전 세계가 에너지 문제에 직면한 상황에서 모든 가능성을 열어놓는 것이 좋다고 언급했다.^[101]

2009년 3월 22일부터 25일까지 미국화학협회 모임에서 상온 핵융합 발표 20주년 기념 4일짜리 심포지엄이 개최되었다. 미 해군 소속 우주해전시스템센터 연구원들은 자연과학지에 게재되었던^[103] 중수 전극과 CR-39 검출기를 통한 고에너지 중성자 검출^[9]^[104]에 대해 발표하였다. 저자들은 이 중성자들이 핵반응이 일어났음을 나타낸다고 주장하였다.^[105] 하지만 중성자의 개수나 에너지 등과 같은 항목에 대한 정량적인 관찰 없이는 이 주장이 과학계에서 받아들여지기 힘들다는 평가가 있다.^[103]^[106]

7. 특허

미국 특허청은 현재 상온 핵융합을 주장하는 모든 특허 신청을 기각한다.^[114] 2004년, 특허청 대리 국장이었던 에스더 케플린저는 특허청은 영구 기관과 마찬가지로 "작동하지 않기 때문에" 상온 핵융합 관련 신청을 기각한다고 밝혔다.^[114] 특허를 신청할 때에는 자신의 발명이 "실용적"이라는 것을 밝혀야 하는데, 이러한 실용성은 발명품이 작동할 경우에만 의미를 가진다.^[114] 미국에서 일반적으로 발명품이 단지 "작동하지 않기 때문에" 특허 신청이 기각되는 경우는 드물고 연방 법원에서 이러한 특허청의 기각 결정이 승소하는 경우는 더욱 드물다.^[114] 그러나 2000년, 연방 법원은 상온 핵융합에 대한 특허 신청이 "실용적"이지 않기 때문에 기각한 특허청의 결정은 정당하다는 판결을 내렸다.

미국에서 비슷한 특허를 "상온 핵융합"이 아닌 다른 이름으로 신청해 출원하는 것은 원칙적으로는 가능하다.^[114] 그러나 이 전략에서는 저작권 문제 때문에 특허 신청에 플라이슈만과 폰즈의 연구를 언급하지 않을 수 없고, 따라서 해당 특허가 상온 핵융합과 관련이 있다는 사실을 알리게 되고, 결국 실제로 이러한 특허가 실제 출원까지 가는 경우는 거의 없었다.^[114] 1999년 미국의 물리학자 데이비드 보스는 미국 특허청이 상온 핵융합과 같은 물질을 사용하고 유사한 실험 과정을 거치는 특허들을 승인, 출원했다고 밝혔다.^[114] 보스는 이러한 특허들이 핵물리학이나 핵화학의 전문가들에게 검사받았을 때에는 기각되었지만, 실험의 전기화학적인 부분을 부각시켜 전기화학 전문가들에게 검사를 받도록 재신청하면 대개 통과된다고 했다.^[114] 해당 특허의 신청자들은 자신의 발명품이 상온 핵융합과 유사하다는 질문에 자신들의 핵반응 원리는 "새로운 핵물리학"을 기초로 하고 기존의 상온 핵융합과는 관련이 없다고 밝힌다고 한다.^[114] 미국의 물리학자 멜빈 마일스는 2004년에 상온 핵융합 장치에 대한 특허를 승인받았고, 2007년에 자신이 어떻게 스스로의 발명품이 "상온 핵융합"과 관련이 있다는 사실을 숨겨 특허 신청을 기각당하지 않을 수 있었는지 밝혔다.

현재까지 최소한 1개의 상온 핵융합 관련 특허가 유럽연합 특허청에서 승인, 출원되었다.

특허는 다른 사람이 발명품을 마음대로 사용하거나 이로부터 이익을 취하는 것을 법적으로 막을 뿐이다. 그러나 일반적인 대중은 특허를 출원된 내용이 진실이라는 공인된 증거로 받아들인다. 3개의 상온 핵융합 특허를 가진 한 발명가는 자신이 가진 특허가 매우 소중하며 이 특허들이 다른 사람들에게서 투자를 받는 데에 크게 기여했다고 말했다.

참조

_[1] 뉴스 60 Minutes: Once Considered Junk Science, Cold Fusion Gets A Second Look By Researchers http://www.cbsnews.c[...] CBS 2009-04-17
_[2] 문서
_[3] 문서
_[4] 문서
_[5] 문서
_[6] 문서
_[7] 뉴스 US will give cold fusion a second look http://query.nytimes[...] The New York Times 2004-03-25
_[8] 문서
_[9] 뉴스 'Cold fusion' rebirth? New evidence for existence of controversial energy source http://www.eurekaler[...] American Chemical Society
_[10] 문서
_[11] 문서
_[12] 문서
_[13] 문서
_[14] 문서
_[15] 웹사이트 Kall fusion redan på 1920-talet http://www.nyteknik.[...] Ny Teknik 2011-02-09
_[16] 문서
_[17] 문서
_[18] 문서
_[19] 문서
_[20] 웹인용 'Simple experiment' results in sustained n-fusion at room temperature for first time http://newenergytime[...] 2011-07-28
_[21] 서적
_[22] 문서
_[23] 문서
_[24] 문서
_[25] 문서
_[26] 문서
_[27] 문서
_[28] 문서
_[29] 문서
_[30] 문서
_[31] 뉴스 Stanford Reports Success http://query.nytimes[...] The New York Times 1989-04-19
_[32] 문서
_[33] 문서
_[34] 문서
_[35] 문서
_[36] 문서
_[37] 서적 Measurement of gamma-rays from cold fusion (letter by Fleischmann et al. and reply by Petrasso et al.) http://www.psfc.mit.[...] 2011-11-12
_[38] 문서
_[39] 문서
_[40] 문서
_[41] 문서
_[42] Youtube APS Special Session on Cold Fusion, May 1–2, 1989 http://www.ibiblio.o[...]
_[43] 문서
_[44] 문서
_[45] 웹인용 보관된 사본 http://tech.mit.edu/[...] 2011-11-15
_[46] 문서
_[47] 문서
_[48] 문서
_[49] 문서
_[50] 문서
_[51] 서적 Case Studies in Pathological Science: How the Loss of Objectivity Led to False Conclusions in Studies of Polywater, Infinite Dilution and Cold Fusion 1992-01
_[52] 문서
_[53] 문서
_[54] 문서
_[55] 문서
_[56] 문서
_[57] 문서
_[58] 문서
_[59] 문서
_[60] 문서
_[61] 문서
_[62] 문서
_[63] 문서
_[64] 문서
_[65] 서적 과학의 사기꾼 시아출판사 2006-06-20
_[66] 웹인용 보관된 사본 http://www.quasar.ua[...] 2011-11-14
_[67] 문서
_[68] 문서
_[69] 문서
_[70] 문서
_[71] 서적
_[72] 서적
_[73] 서적
_[74] 웹인용 Our dream is a small fusion power generator in each house http://articles.time[...] 2011-11-16
_[75] 간행물 Szpak, Masier-Boss: Thermal and nuclear aspects of the Pd/D2O system http://www.spawar.na[...] 2002-02
_[76] 웹인용 Physicist Claims First Real Demonstration of Cold Fusion http://www.physorg.c[...] 2008-05-27
_[77] 웹인용 Cold fusion success in Japan gets warm reception in India http://www.thaindian[...] 2008-05-27
_[78] audio The Future of Energy (Interview with Dennis Bushnell, Chief Scientist of NASA Langley) http://www.evworld.c[...] 2011-04-23
_[79] 웹인용 Lunch and Learn Brown Bag "LENR @ Langley" https://info.aiaa.or[...] 2011-11-16
_[80] 웹인용 Swedish Researchers confirm Rossi and Focardi Energy Catalyzer as a Nuclear Process http://nextbigfuture[...] 2011-11-16
_[81] 웹인용 Experimental test of a mini-Rossi device at the Leonardocorp, Bologna 29 March 2011 http://www.nyteknik.[...] 2018-11-19
_[82] 문서 Journal of Nuclear Physics http://www.journal-o[...]
_[83] 웹인용 Italian Scientists claim to have demonstrated cold fusion http://www.physorg.c[...] 2011-01-20
_[84] 뉴스 Cold Fusion: Here's the Greek company building 1 MW http://www.nyteknik.[...] 2011-11-16
_[85] 문서 Half a megawatt E-cat in Bologna http://www.nyteknik.[...]
_[86] 서적
_[87] 문서 Cold fusion papers publications statistics http://www.dieterbri[...]
_[88] 서적
_[89] 서적
_[90] 서적
_[91] 서적
_[92] 서적
_[93] 서적
_[94] 서적 Climbing the Mountain: The Scientific Biography of Julian Schwinger http://books.google.[...] Oxford University Press
_[95] 서적
_[96] 문서 Journal of Condensed Matter Nuclear Science http://www.iscmns.or[...]
_[97] 서적
_[98] 서적
_[99] 서적
_[100] 서적
_[101] 서적
_[102] 서적
_[103] 서적
_[104] 웹인용 New Cold Fusion Evidence Reignites Hot Debate http://www.spectrum.[...] 2011-11-17
_[105] 웹사이트 Scientists in possible cold fusion breakthrough https://www.google.c[...] AFP 2009-03-24
_[106] 학술 2009
_[107] 학술 2004
_[108] 학술 1993, 1994, 2005
_[109] 웹인용 Cold fusion debate heats up again http://news.bbc.co.u[...] 2009-03-23
_[110] 학술 2004
_[111] 학술 2004
_[112] 학술 2005
_[113] 뉴스 Cold Fusion Patents Run Out of Steam http://www.wired.com[...] Wired 2011-11-15
_[114] 웹인용 A Case Study of Inoperable Inventions: Why Is the USPTO Patenting Pseudoscience? http://hosted.law.wi[...] 2011-11-15
_[115] 서적 "'Cold Fusion' Patents Sought" http://www.nytimes.c[...] New York Times 1989-04-13
_[116] 서적 Warming Up to Cold Fusion http://www.washingto[...] 2004-11-21
_[117] 서적 2107.01 General Principles Governing Utility Rejections (R-5) - 2100 Patentability. II. Wholly inoperative inventions; "incredible" utility http://www.uspto.gov[...] U.S. Patent and Trademark Office

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