정부가 에너지 자원 고갈 위기에 대응하기 위해 ‘한국형 핵융합전력생산실증로’(K-DEMO) 구축 사업의 기술 로드맵을 올해부터 만든다. 땅위의 ‘인공태양’이라 불리는 ‘케이스타(K-STAR)’의 운전능력도 현재 70초에서 30초 이상 더 유지되도록 기술 업그레이드를 실시한다.
미래창조과학부가 지난 21일 이 같은 내용을 골자로 한 ‘제3차 핵융합에너지개발 진흥기본계획’(2017~2021년)을 확정했다고 24일 밝혔다. 이는 앞으로 5년간 정부의 핵융합에너지 R&D(연구·개발) 추진 방향과 세부 실행 계획 등을 담았다.
핵융합에너지란 중수소, 삼중수소 등 가벼운 원자핵들이 융합해 헬륨 등의 무거운 원자핵으로 변환하는 과정에서 발생하는 에너지를 말한다. 지구 생명체의 근원인 태양의 에너지원이 바로 핵융합에 의한 것으로, 사람들은 핵융합에너지 연구를 지구 위의 ‘인공태양’ 개발이라 부른다.
핵융합에너지는 지구 표면과 바다 속에 있는 중수소와 리튬을 원료로 하기 때문에 자원이 거의 무한하며, 온실가스가 발생하지 않고 지진 등 재난 시에도 발전소 폭발 등의 위험이 없는, 청정하고 안전한 인류 궁극의 에너지로 불리고 있다.
‘제3차 핵융합에너지 기본계획’은 오는 2040년 핵융합발전소 건설능력 확보를 위한 ‘전력생산 실증을 위한 핵융합로공학 기술개발 추진기반 확립’을 정책목표로 설정하고, 이를 위한 3대 중점 전략 및 8대 실천과제를 제시했다. 정부는 지난 2006년 핵융합에너지 법 제정 이후 매 5년 주기로 ‘핵융합에너지 기본계획’을 수립·추진하고 있다.
‘제3차 핵융합에너지 기본계획’을 살펴보면 우선 국내 유일 핵융합 공동연구 장치인 초전도핵융합연구장치 ‘케이스타(KSTAR)’의 업그레이드를 통해 세계 최장 고성능 플라즈마 운전 능력을 현재 70초에서 100초 이상으로 끌어올린다.
초전도체 기법을 적용한 K-DEMO 개념 정립 및 핵심 기술 로드맵 수립 등도 추진한다.
또 핵융합 에너지 개발을 위해 국제 공동으로 건설중인 '국제핵융합실험로'(ITER) 사업에서 우리나라에 할당된 6개 조달품을 적기에 조달하고, 비조달 76개 부품과 관련한 기술을 습득한다.
핵융합 연구기반 및 인재양성 체계도 강화한다. 이를 위해 먼저 정부 핵융합 R&D 정책 수립 및 추진 지원을 위한 산·학·연 전문가 협의체를 구성‧운영한다. 협의체는 핵융합 주요 기술 이슈 및 정책 검토, 효율적 정부 R&D 추진 협력 등을 맡게 될 예정이다.
국가 핵융합연구 추진과 연계한 핵융합 연구인력 중장기 수급계획도 수립한다. 아울러 역량강화가 필요한 분야에 대한 국제 협력 방안도 수립한다. 이를테면 플라즈마 과학 분야는 미국, 관련 장치건설 및 진단장치는 일본과 공동연구체계 등을 구축하는 것이다.
이밖에 ITER 관련 해외 수주 확대를 통한 핵융합 산업생태계 활성화, 플라즈마 관련 중소기업 지원을 위한 플라즈마 복합기술연구동 건설, 핵융합에너지의 경제적·사회적 파급효과 분석 등을 추진한다.
ITER 이사회 한국 수석대표인 홍남기 미래부 1차관은 “앞으로의 핵융합에너지 시대에는 기술을 보유한 국가가 에너지 강국이 될 것”이라며 “안정적인 핵융합에너지 연구를 위해 정부도 최선을 다할 것”이라고 강조했다.
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