'인공태양' 프로젝트 본격화..핵융합 발전 500㎿급 실증로 만든다

과기정통부, 국가핵융합위원회서 실증로 기본개념 발표

2035년 핵융합 실증로 건설에 필요한 기술확보 등 담겨

핵융합에너지연구원의 초전도핵융합연구장치 'KSTAR'. 사진=김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 정부가 인공태양 프로젝트인 핵융합 발전기 건설을 본격적으로 추진한다. 2035년 500㎿급 핵융합 발전 실증로 건설 착수를 목표로 필요한 주요 기술 확보와 설계에 들어간다.

국제 핵융합 실험로(ITER)에 참여하는 주요국들은 ITER에서 핵융합 발전 가능성을 확인하기 전 자국내 핵융합에너지 실현 가속화에 주력하고 있는 상황이다.

이종호 과학기술정보통신부 장관은 23일 '제18차 국가핵융합위원회'에서 '핵융합 실현을 위한 전력생산 실증로 기본개념' 등의 안건을 심의·의결했다. 이날 발표된 기본개념에는 지난해 12월 발표한 '제4차 핵융합에너지 개발 진흥 기본계획'을 달성하기 위한 후속조치가 담겨있다.

이 장관은 "초전도핵융합연구장치(KSTAR)의 1억도 초고온 플라즈마 30초 연속운전 달성 등 국내의 우수한 기술력을 바탕으로, ITER 이후의 실증단계에서도 핵융합에너지 개발을 주도할 수 있도록 사전에 체계적인 준비를 해나가겠다"고 말했다.

현재 기술수준과 기술확보 가능성 등을 고려해 상업화로 이어질 수 있도록 실증로의 최적 운영 목표와 설계 기준을 제시한 것.

먼저 핵융합 실증로는 최대 500㎿ 이상의 전기출력을 낼 수 있는 규모로 만든다. 현재 건설중인 ITER는 에너지 효율이 10배 정도의 실험로인데 반해 우리가 목표로 하고 있는 실증로는 30배다. 한국핵융합에너지연구원 윤시우 부원장은 "경제성을 고려하면 에너지 투입대비 30배 정도의 에너지를 뽑아내야 의미가 있다"고 설명했다.

여기에 연료로 쓰이는 삼중수소 생산기술 확보도 중요하다. 발전 가능성 못지 않게 삼중수소를 취급하는데 따른 중저준위 방사성 폐기물 처리 등의 안전성 검증도 필요하다.

핵융합에너지연구원의 KSTAR가 주반경이 1.8m로, 실증로는 이보다 더 큰 7m 이내의 토카막 노형으로 만들어질 전망이다. 또한 설계기준으로 40년 이상 설계 수명에, 지진 규모 7.0에도 버틸 수 있는 안전기준을 충족하도록 설계한다는 방침이다.

과기정통부는 올 상반기중 산·학·연 전문가가 참여하는 '실증로 설계 TF'를 구성해 실증로의 단계적 설계에 착수한다. 또 핵융합 공백기술 확보를 위한 장기 R&D 로드맵을 연내 수립키로 했다.

이와함께, 핵융합 발전에 필요한 삼중수소 자급에 관련된 핵심기술을 유럽연합(EU)과 공동개발한다.

한국핵융합에너지연구원 윤시우 부원장이 초전도핵융합연구장치 'KSTAR' 건설에 참여한 70여개 기업들의 노력에 대해 설명하고 있다. 사진=김만기 기자

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