정부가 22일 핵융합 에너지 실현 가속화 전략을 심의·의결했다. 대전 국가핵융합에너지연구원 전경. 프리랜서 김성태

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‘인공태양’ ‘꿈의 에너지’라 불리는 핵융합발전에 대한 국내 연구·개발(R&D)의 발걸음이 빨라질 전망이다. 과학기술정보통신부는 22일 제20차 국가핵융합위원회를 열고 ‘핵융합에너지 실현 가속화 전략(안)을 심의·의결했다고 이날 밝혔다.

가속화 전략의 핵심은 기존에 추진해온 한국형 핵융합연구로(KSTAR)와 국제핵융합실험로(ITER) 계획의 기술을 넘어서는 혁신형 핵융합로를 설계하고, 이 설계를 뒷받침할 핵심기술을 개발하는 것이다. 구체적으로 핵융합 플라스마의 초고온 열을 견딜 수 있는 차세대 디버터와 핵융합 연료를 연속적으로 생산·공급할 수 있는 신개념 증식블랑켓 등을 개발하는 게 주된 내용이다. 또 민간 중심의 핵융합 산업기반을 조성하며, 이를 통해 핵융합 혁신 생태계를 조성한다는 계획이다. 이를 위해 KSTAR 및 ITER 예산과는 별도로, 2026년부터 10년간 총 1조2000억원 규모의 예산을 새로 투입할 계획이다. 과기정통부의 가속화 전략을 통한 기술개발이 성공적으로 추진되면, 이를 바탕으로 2030년대에 전력생산 100메가와트(MW)급의 혁신적인 소형 파일럿 핵융합 발전시설 건설에 착수해, 2040년대 완공과 함께 운전에 들어가는 계획도 검토 중이다.

한국형 핵융합로 토카막 내부 모습. [사진 국가핵융합에너지연구원]

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오영국 한국핵융합에너지연구원장은 “최근 국내에도 인애이블퓨전(EnableFusion) 등 핵융합 스타트업들이 생겨나고 있다”며 “KSTAR와 ITER 제작에 참여해온 대·중소기업들의 경험도 있는 만큼, 이번 가속화 전략을 바탕으로 산·학·연이 함께 핵융합 생태계를 만들어 나갈 계획”이라고 말했다.

최근 글로벌 핵융합발전 생태계는 연구개발의 전환기를 맞고 있다. 공공이 주도하는 국제 공동 프로젝트 계획은 늦어지고 있지만, 민간 스타트업을 중심으로 개별 국가들이 2030년대 상용화를 내세우며 조기 개발 경쟁을 벌이고 있다.

핵융합 스타트업이 가장 활발한 곳은 미국이다. 2030년대 초 전력생산 400㎿급 핵융합발전 소형 토카막 건설을 선언한 커먼웰스 퓨전시스템 등 10개 이상의 스타트업들이 경쟁을 벌이고 있다. 핵융합산업협회(FIA)에 따르면 전세계적으로 최근 5년간 핵융합 스타트업이 40개 이상으로 급증했으며, 주요국인 미국과 영국 외에도 독일·프랑스·일본 등에서도 창업이 확대되고 있다.

박상욱 대통령실 과학기술 수석은 “한국은 핵융합 R&D 선도국가 대열에 있었지만, 최근 핵융합 스타트업들까지 경쟁적으로 생겨나고 있어 민·관 협력형으로 거듭나지 않으면 글로벌 경쟁에서 낙오할 수밖에 없는 절박한 상황”이라고 말했다.

최준호 과학·미래 전문기자 choi.joonho@joongang.co.kr

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