韓 독자개발 철강재, 프랑스 핵융합로 건설기준 등재…글로벌 공급망 참여 발판

초전도핵융합연구장치(KSTAR)는 태양 같은 별에서 일어나는 핵융합 현상을 거대한 '토카막' 구조에서 인공적으로 일으켜 에너지를 생산하는 것이 목표다. 한국핵융합에너지연구원 제공

한국핵융합에너지연구원(핵융합연)에서 독자 개발한 핵융합로용 철강재가 프랑스 산업기술기준에 공식 등재됐다. 향후 전세계 핵융합 산업 공급망에 한국 기업들이 참여할 발판이 될 것이라는 기대가 나온다. 

과학기술정보통신부는 한국형 저방사화 철강재인 'ARAA'가 프랑스 원자력 산업기술기준인 'RCC-MRx'에 공식 등재됐다고 31일 밝혔다.

핵융합에너지는 태양과 같은 별(항성)에서 일어나는 핵융합 반응을 지상에서 구현해 청정에너지를 고효율로 생산하는 '꿈의 기술'로 불린다. 핵융합 장치는 초고온, 고에너지 환경에서 장기간 운전되기 때문에 구조재의 기계적 특성, 내구성과 내방사선 특성에 대한 엄격한 검증이 필수다.

핵융합연이 개발한 ARAA는 핵융합 과정에서 나오는 중성자가 충돌해도 견딜 수 있도록 설계된 핵융합로 구조재의 핵심 소재다. 몰리브덴(Mo), 니오븀(Nb) 등 고방사화 원소를 저방사화 원소로 대체한 것이 핵심이다. 산업체 연계를 통해 수 톤급의 상용 규모 제조 및 품질 관리 체계도 구축했다.

ARAA 제조 과정 및 성능 검증 개요. 과학기술정보통신부 제공

ARAA는 유럽 핵융합연구연합체가 개발한 저방사화 철강재인 '유로퍼97(EUROFER97)' 이후 두 번째로 RCC-MRx에 등재됐다.

핵융합 실증로 1기에는 약 1만톤 규모의 특수 철강재가 사용될 것으로 예상된다. 이번 ARAA 등재를 기반으로 향후 핵융합로 설계·제작 단계에서 국내 소재 적용 가능성을 높이고 국내 산업의 시장 참여와 공급망 경쟁력이 강화될 것으로 기대된다.

이번 성과는 핵융합연이 과기정통부의 국제핵융합실험로(ITER) 테스트 블랑켓 모듈(TBM) 개발 지원을 통해 10여년 간 축적된 연구결과를 바탕으로 달성됐다.

핵융합연은 핵융합로 구조재뿐 아니라 내부에 설치되는 핵심 소재·부품·장비에 대한 연구도 계속 수행할 예정이다. 또 미국 원자력 산업기술기준인' ASME' 등재를 목표로 후속 연구를 이어간다.

오대현 과기정통부 미래전략기술정책관은 "우리 기술이 국제 기준 체계에서 신뢰성을 확보한 의미 있는 성과"라고 밝혔다.

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]