핵융합발전 시대 한발 더…'500MW 실증로' 설계 착수

과기부, 전문가 TF 구성
"상업용 가능한 출력 기대"

정부가 ‘핵융합 전력 생산 실증로’ 설계에 착수했다. 실증용 설비지만 상업용 운전이 가능한 수준의 출력을 낼 수 있다.

과학기술정보통신부는 산학연 전문가가 참여하는 설계준비팀(TF)을 구성해 500㎿(메가와트) 실증로를 설계하기로 했다고 7일 밝혔다. 2026년 1단계로 예비개념 설계를 완료하고 2030년 2단계로 설계기준을 확립한다. 공학 설계 완료와 인허가 시점은 2035년으로 예정돼 있다.

핵융합은 태양이 빛을 내는 원리와 똑같다. 가벼운 원자핵이 융합해 무거운 원자핵으로 바뀌는 과정에서 발생하는 막대한 열을 에너지원으로 활용하는 방식이다. 우라늄 같은 무거운 원자핵을 분열시키는 핵분열과 달리 방사능 유출 우려가 없다.

한국핵융합에너지연구원은 2007년 8월 대전시 대덕연구단지에 한국형 핵융합장치(KSTAR)를 설치하고 관련 연구를 진행 중이다. 핵융합을 위한 전제 조건인 섭씨 1억도 이상의 플라즈마를 생성해 장시간 유지하는 데 집중하고 있다. 최근엔 플라즈마 온도를 1억도 이상으로 끌어올려 30초간 유지하는 데 성공했다. 단계적으로 시간을 늘려 2026년엔 300초를 넘기는 게 목표다.

이번에 설계에 들어간 실증로는 KSTAR에서 한발 더 나아간다. 핵융합 장치와 연결할 수 있는 증기발생기, 터빈발전기 등 전기 생산과 관련한 기기들까지 개발할 예정이다. 과기정통부 관계자는 “KSTAR 건설에 참여한 기업 등을 포함해 20여 개 기업이 설계준비팀에 들어갈 것으로 예상한다”고 말했다.

핵융합 발전에 전력투구하는 것은 한국만이 아니다. 미국은 지난해 12월 투입한 에너지보다 생산된 에너지가 큰 ‘핵융합 순에너지 생산’에 성공했다. 관련 기업에 대한 투자도 이어지고 있다. 샘 올트먼 오픈AI 최고경영자(CEO)는 핵융합 스타트업 헬리온에너지에 3억7500만달러를 투자한 것으로 알려졌다.

김진원 기자 jin1@hankyung.com

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