韓, 2035년까지 핵융합 초전도체 기술 자립 나선다

CERN과 공동연구 착수…세계 최고 수준 시험시설도 구축

과학기술정보통신부 로고. 과학기술정보통신부 제공

핵융합 발전의 핵심인 초전도체 기술을 2035년까지 국내에서 자체 확보하기 위한 종합 전략이 본격 추진된다.

과학기술정보통신부(과기정통부)는 핵융합 발전의 핵심인 초전도체 기술을 2035년까지 자체 확보하기 위한 종합 전략을 본격 추진한다고 19일 밝혔다.

초전도체는 핵융합로에서 초고자기장을 만드는 데 필수적인 기술이다. 핵융합은 태양이 에너지를 내는 원리를 이용한 발전 방식으로 수소 원자핵을 합쳐 에너지를 얻는다. 수소 원자핵을 합치는 과정에서 초고온의 플라즈마를 가두기 위해 필요한 강력한 자기장을 만드는 데 초전도체가 필요하다. 

핵융합 초전도 기술을 둘러싼 글로벌 경쟁은 빠르게 달아오르고 있다. 2022년 미국 로렌스리버모어국립연구소가 사상 최초로 핵융합 점화에 성공한 이후 미국의 커먼웰스퓨전시스템즈, 헬리온에너지 등 민간기업을 중심으로 핵융합 초전도 기술 경쟁이 가속화되며 한국도 선제적으로 기술 자립 기반을 마련해야 한다는 필요성이 커졌다.

과기정통부는 세계 최고 수준의 초전도 도체 시험·검증 시설을 한국에너지공과대 내에 짓고 있으며 오는 6월까지 실험동 건설을 완료할 예정이라고 밝혔다. 현재 세계 최고 시설인 스위스의 초전도체 시험시설 술탄(SULTAN, Supraleiter Test Anlage)보다 약 30% 더 강한 자기장 환경에서 시험할 수 있어 완공 시 세계 최고 수준이 될 전망이다.

핵융합로 소형화의 열쇠인 고온초전도체 기술 개발도 본격화한다. 고온초전도체는 기존 기술보다 더 강한 자기장을 만들 수 있어 차세대 핵융합로의 핵심 요소로 꼽힌다. 과기정통부는 올해 21억 5000만 원을 투입해 고온초전도 자석 제작 기술 개발에 나선다.

글로벌 협력도 강화한다. 한국핵융합에너지연구원은 세계 최대 입자물리 연구소인 유럽입자물리연구소(CERN)와 오는 3월 초전도 선재 제작 공동연구 양해각서(MOU)를 체결하고 공동연구에 착수할 예정이라고 밝혔다. 과기정통부는 유럽연합(EU)과도 전력 및 삼중수소 생산 핵심 부품인 '핵융합 블랭킷' 기술을 공동 개발하고 있다.

과기정통부는 연구기관, 대학, 산업체가 함께 참여하는 '원팀' 협력 체계도 올해 상반기 중 구축을 완료할 예정이다. 기술 개발부터 실증, 산업화까지 역할을 분담해 연구 성과가 실제 산업으로 이어지도록 한다는 구상이다.

오대현 과기정통부 미래전략기술정책관은 "초전도체 기술은 핵융합 상용화의 성패를 좌우하는 핵심 난제 중 하나"라며 "연구개발과 산학연 협력, 인프라 확충, 국제협력을 유기적으로 연계해 우리나라가 초전도체 기술을 선도적으로 확보할 수 있도록 적극 추진하겠다"고 밝혔다.

[임정우 기자 jjwl@donga.com]