정부가 2050년대로 계획했던 한국형 인공태양(핵융합로) 실증을 2030년대로 20년 앞당기기로 했다. 이를 위해 2035년까지 실증에 필요한 8대 핵심기술 개발을 완료한다는 계획이다.

과학기술정보통신부는 19일 제22차 국가핵융합위원회를 개최해 이 같은 내용이 포함된 ‘핵융합 핵심기술 개발 로드맵’을 심의·의결했다고 밝혔다.

정부는 이번 로드맵에 따라 ‘한국형 혁신 핵융합로’(전력생산 실증로) 개발에 착수하고 핵융합에너지 전력생산에 필수적인 8대 핵심기술 확보를 추진한다. 이를 통해 기존 2050년대로 설정되어 있던 우리나라의 핵융합에너지 전력생산 목표를 2030년대로 앞당겨 핵융합에너지 선도 국가로 도약하겠다는 것이다.

핵융합은 태양에서 빛과 열 에너지를 만들어 내는 것처럼 원자핵들이 서로 융합하면서 에너지를 방출하는 현상을 말한다. 여기서 발생하는 에너지를 전력생산에 활용하는 것이 핵융합발전이다. 우리나라를 비롯해 세계 주요 나라들은 핵융합을 만들어 낼 수 있는 고온·고압 환경 구현을 위한 연구개발 경쟁을 벌이고 있다.

이번 정부 로드맵은 미국의 제네시스 미션 등 글로벌 핵융합 기술개발 경쟁에 대응해 국내 핵융합연구장치(KSTAR)의 운영을 통해 축적한 방대한 운전 데이터 등을 활용한 인공지능(AI)과 핵융합의 기술 융합으로 실증 시기를 앞당기는 것에 기반을 두고 있다.

제네시스 미션은 트럼프 행정부가 AI를 활용해 과학적 발견과 에너지 기술 혁신을 가속화하기 위해 추진하는 프로젝트다. 실험 설계 자동화, 시뮬레이션 가속, 예측 모델 생성 등을 통해 에너지 제조 신약개발 등 다양한 분야에서 성과를 내는 것이 목표다.

한국형 혁신 핵융합로는 핵융합 상용화에 필요한 핵심기술을 조기에 확보하기 위한 실증용 장치로 2026년 개념설계에 착수한다. 신속한 설계와 건설이 가능한 소형 장치로 개발해 전력 생산 기능 등 상용화 필수요건을 선제적으로 검증한다. 구체적인 사양과 건설 일정은 개념설계를 통해 확정하여 나갈 예정이다.

또한 정부는 2030년까지 소형화 기술 고도화와 전력 생산 기술 확보를 위한 8대 핵융합 핵심기술을 개발해 2035년까지 실증을 완료할 계획이다.

소형화 기술 고도화는 세계 최고 수준 핵융합연구장치 KSTAR의 역할 강화와 AI 기술 등을 활용해 우리의 강점 기술을 소형화 기술로 고도화하는 것을 목표로 한다. 노심 플라즈마 제어, 혁신형 디버터, 가열 및 전류구동, 초전도 자석 등 핵융합 장치 운전의 핵심기술이 포함된다.

전력 생산 기술 확보는 핵융합에너지를 전력원으로 활용하기 위한 기술을 선제적으로 개발해 글로벌 상용화 선도 기반을 마련하는 것이 목표다. 증식 블랑켓, 핵융합 소재, 연료 주기, 안전·인허가 등 전력 생산과 직결되는 핵심기술이 포함된다.

로드맵 추진을 위해 정부는 1조5000억원 규모(국비 지방비 민간 등 포함) ‘핵심 기술개발 및 첨단 실증 연구인프라’ 구축 사업을 추진할 계획이다. 또 지속 가능한 연구·산업 생태계 기반을 강화해 나갈 예정이다.

배경훈 부총리는 “핵융합은 과학기술을 기반으로 국가의 혁신성장을 이끌 핵심 분야이자 도전적 목표를 세우고 선도해 나가야 할 전략 기술”이라며 “산·학·연 역량을 결집해 2030년대 핵융합 전력생산 실증을 차질 없이 추진할 것”이라고 말했다.

고성수 기자 ssgo@naeil.com