2050년 `핵융합 전력생산` 실증… 한국형 인공태양 뜬다

정부, 전력생산 실증 청사진 내놔
4차 핵융합 계획 내년부터 추진
국제핵융합실험로 목표 달성 전제
안전 등 8대 핵심기술 확보 전략
정부가 2050년대 '한국형 인공태양'으로 불리는 핵융합 전력생산 실증에 나서겠다는 청사진을 내놨다. 이를 위해 2023년부터 핵융합 전력생산 실증로에 대한 예비개념설계에 착수하고, 실증에 필요한 8대 핵심기술을 확보하기 위한 R&D에 집중키로 했다.

과학기술정보통신부는 30일 대전 유성구에 위치한 한국핵융합에너지연구원에서 '제16차 국가핵융합위원회'를 열고, 이 같은 내용의 '제4차 핵융합에너지 개발 진흥 기본계획'을 심의·확정했다고 밝혔다. 기본계획은 내년부터 2026년까지 5년간 추진한다.

핵융합에너지는 가벼운 원자핵이 융합하는 과정에서 질량 일부가 줄어드는 대신 큰 에너지가 만들어지면서 발생하는 에너지로, 높은 온도와 중력을 지닌 태양의 중심은 핵융합 반응이 활발하게 일어난다. 지구에서 핵융합 반응을 만들려면 태양과 같은 초고온의 환경을 인공적으로 만들어 줘야 한다.

과기정통부는 이날 2050년대에 핵융합 전력생산 실증에 나서겠다는 목표를 제시했다. 다만, 2035년 이후 ITER(국제핵융합실험로)가 에너지 증폭률 10배라는 목표를 달성했을 때를 가정해 추진하겠다는 전제를 달았다.

이를 실현하기 위해 토카막 시스템, 핵융합로 공학 시스템, 안전·인허가 등 3개 분야에서 8대 핵심기술을 확보한다는 전략이다. 이후 핵심부품의 국내 조달과 핵융합 발전의 경제성 확보 가능성 등을 고려해 핵융합 실증로 건설 추진을 최종 결정할 방침이다.

구체적으로, 내년까지 핵융합 전력생산 실증로의 기본개념을 확립한 후, 장기 연구개발 로드맵을 도출한다. 실증로 기본 개념에는 실증로 정의와 역할, 주요 추진 단계, 개발·활용 일정 등을 담을 예정이다.

또 핵융합 법제와 전략 지원체계를 정비·확충하고, 핵융합 안전을 위한 규제체계를 도입할 예정이다. 미래 기술 선점을 위한 핵심기술 특허전략도 마련한다.

특히 핵융합 전력생산 실증에 필요한 초고온·장시간·고밀도 노심 플라즈마 기술, 삼중수소 증식 및 전력생산을 위한 증식 블랑켓 기술, 안전·인허가 기술 등 8대 핵심기술 개발과 함께 2023년까지 '핵융합 전력생산 실증로' 예비개념설계를 진행한다. KSTAR(한국형 초전도핵융합연구장치) 실험을 통해 운전기술을 계속 향상시키고, 2026년까지 1억도 플라즈마 300초 유지에 도전한다. 이와 함께 주요 기술 선도국과 협력해 핵심기술 확보를 추진하고, ITER 국제기구 내 한국인 근무자를 지속적으로 확대해 나갈 계획이다.

임혜숙 과기정통부 장관은 이날 회의 후 가상핵융합로 시연을 참관하고 KSTAR를 방문해 연구자들을 격려했다.

임 장관은 "앞으로 핵융합 전력생산 실증로를 위한 구체적인 장기 연구개발 로드맵을 도출하고, 핵심기술 확보와 선제적인 기반 조성 등을 통해 핵융합에너지 실현에 나서겠다"고 말했다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr