정부가 2050년대 핵융합 발전 시설을 가동하기 위한 준비 절차에 본격 돌입한다. 차세대 발전 방식인 핵융합은 태양처럼 수소를 활용해 탄소 배출 없이 에너지를 만들어 ‘인공태양’으로 불린다.
과학기술정보통신부는 7일 핵융합 실증로 설계 준비팀(TF)을 만들고 실증로 설계에 본격적으로 착수한다고 밝혔다. 정부는 세계 최장의 1억 도 초고온 상태 유지 기록을 세운 인공태양 실험 장치 ‘한국형 초전도핵융합연구장치(KSTAR)’와 국제핵융합실험로(ITER) 참여를 통해 핵융합 기술을 확보해나가고 있다. 세계 주요국과 마찬가지로 2050년대에 시험용 발전소인 실증로를 가동해 성능과 안전성을 확인한 후 상용화할 방침이다.
TF는 실증로 설계 업무를 전담한다. 원자력발전소(1GW)의 절반 수준인 500㎿의 전기 출력을 내고 40년 이상의 설계수명을 지니며 진도 7.0의 지진에 버틸 수 있는 안전성을 가질 수 있도록 실증로를 설계할 계획이다. 도넛 모양의 주 장치인 토카막의 반경은 7m 이내로 계획됐다. 실증로 설계는 기술 확보와 인허가 절차 등에 맞춰 2026년까지 1단계 예비 개념 설계, 2030년까지 2단계 개념 설계, 2035년까지 3단계 공학 설계를 통해 점진적으로 진행된다.
핵융합 발전은 두 수소 원자핵이 하나의 헬륨 원자핵으로 합쳐지는 과정에서 방출되는 에너지를 얻는 원리를 활용한다. 이를 위해 수소 원자핵과 전자가 분리된 플라스마 상태를 유지할 수 있는 초고온·초고압 환경을 구현하는 토카막, 수소 공급을 위한 증식 블랭킷, 토카막 내부와 외부를 분리하는 다이버터 등의 장치가 필요하다. TF는 이런 12개 분야 장치나 기술별로 세부적인 설계를 담당하는 하위 조직인 워킹그룹 단위로 운영될 예정이다.
조선학 과기정통부 거대공공연구정책관은 “우리나라의 우수한 기술력을 바탕으로 실증 단계에서도 핵융합 에너지 개발을 주도해나갈 수 있도록 TF를 구성했다”며 “이어 실증 기술 확보를 위한 장기 연구개발(R&D) 로드맵을 연내 수립하겠다”고 말했다.
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