"한국형 혁신 핵융합로 2035년 운전 목표"…핵융합硏서 포럼

한국의 인공태양 'KSTAR' [한국핵융합에너지연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국핵융합에너지연구원(핵융합연)이 '인공태양'이라 불리는 핵융합에너지의 상용화를 10년 더 앞당기겠다는 로드맵을 발표했다.

윤시우 핵융합연 부원장은 1일 대전 소재 연구원에서 열린 '민관협력 핵융합에너지 실현 가속화 전략 포럼'에서 2040년부터 핵융합에너지 상용화를 실현하겠다는 목표를 제시했다.

핵융합에너지는 태양에서 일어나는 핵융합 반응을 땅 위에서 일으키는 발전방식으로, 땅 위의 인공태양이라고도 부른다.

태양이 에너지를 생산하는 것처럼 원자를 결합하는 과정에서 거의 무한한 에너지를 얻을 수 있다.

폐기물을 발생시키지 않으며, 폭발 위험이 없어 안전성이 높은 미래 청정 에너지원으로 주목받는다.

한국을 비롯한 7개국은 프랑스에 핵융합 에너지 상용화를 위한 초대형 핵융합 장치인 '국제핵융합실험로'(ITER) 건설을 추진 중이다. 우리 정부는 이와 함께 열출력이 ITER의 2배에 달하는 1천㎿(메가와트)급 한국형 핵융합 실증로 '케이데모'(K-DEMO) 건설도 추진 중이다.

한국형 핵융합 실증로 '케이데모'(K-DEMO) 개념도 [한국핵융합에너지연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

다만 ITER 건설 사례를 참고할 때 건설 기간에만 10년 이상 걸릴 것으로 예상돼, 목표로 설정한 2050년까지 전력 생산은 불가능할 전망이다.

최근 전산업 인공지능(AI)·디지털화에 따른 에너지 수요가 급증하면서 핵융합 주요국들은 핵융합에너지 실증을 2030∼2040년대로 앞당기겠다는 도전적 목표를 제시하고 있다.

특히 미국을 중심으로 한 핵융합 유망기업들은 핵융합에너지의 조기 상용화를 위해 소형화한 혁신형 핵융합로를 개발 중이다. 소형 토카막(초고온 플라스마를 자기장으로 가두는 도넛 모양 장치) 등이 그 예이다.

핵융합연은 핵융합에너지 조기 상용화를 목표로 소형 핵융합 장치인 '한국형 혁신 핵융합로' (CPD·Compact Pilot Devices) 건설을 추진 중이다.

주 반경이 ITER의 절반 수준인 4ｍ로, 열출력은 300㎿급이다.

2035년까지 개념·공학 설계와 건설까지 완료한 뒤 운전에 들어가 2040년부터는 전력 생산 기술을 실증한다는 것이 목표다.

한국형 핵융합 연구장치인 '케이스타'(KSTAR)의 토카막 내부 [한국핵융합에너지연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

윤시우 부원장은 "'케이스타'(KSTAR·한국형 초전도 핵융합 연구장치)의 성능 향상과 ITER 운영 준비 등을 통해 고성능 플라스마 시나리오를 개발, 소형화한 핵융합로 설계와 고온 초전도 자석과 디버터 등 엔지니어링 기술을 확보할 것"이라고 말했다.

포럼에 참석한 전문가들은 핵융합에너지 조기 상용화를 위해서는 관련 산업 활성화와 민간 참여 유도가 중요하다고 입을 모았다.

최원호 한국과학기술원(KAIST) 교수는 "혁신형 핵융합로 개발을 위해서는 기존 설계보다 1.3배 높은 열부하에 견딜 수 있는 혁신적 소재와 설계가 필요하다"며 "삼중수소 생산·저장·회수 기술 등 관련 산업의 활성화도 필요하다"고 제언했다.

이어 "한국형 혁신 핵융합로는 ITER나 기존 실증로 대비 주 반경이 절반 수준이어서 건설비용 감소와 건설 기간 단축에 따른 투자 매력도가 높을 것"이라며 "적극적으로 민간 참여를 유도해 민관협력을 활성화해야 한다"고 강조했다.

이창윤 과기정통부 제1차관은 "핵융합로 크기를 줄이고 비용을 낮춰 건설공정을 신속하게 할 수 있는 기술을 확보해야 한다"며 "핵융합에너지 실현 가속화를 위해선 기술 확보만으로는 안 된다. 규제 기준 등 법적인 틀을 마련하고, 민관이 협업해 같이 가는 구조로 패러다임을 바꿔야 한다"고 역설했다.

이날 포럼에는 현대건설, 모비스, 한국전력기술 등 국내 핵융합 분야 기업을 비롯해 전문가 등 50여명이 참석했다.

핵융합에너지 실현 가속화 전략 포럼 열려 발표하는 윤시우 한국핵융합에너지연구원 부원장 [촬영 박주영]

jyoung@yna.co.kr

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