과기부, 올해부터 집중투자
에너지공대에 2028년까지 16테슬라급 시험시설 구축
자석기술에 21.5억 투입… 산학연 원팀 협력체 구성도
# 미국 핵융합 스타트업 이너시아가 이달 미국 시리즈A 투자라운드에서 4억5000만달러(약 6500억원)를 유치했다. 투자액 약 4조원을 달성한 CFS(커먼웰스퓨전시스템스)에 이어 또다시 핵융합에너지로 '돈이 향한다'.
19일 과학기술정보통신부는 2035년까지 핵융합에너지 상용화의 핵심기술인 '초전도체 기술'을 확보하겠다고 밝혔다. 핵융합으로 생산한 전력을 거래하는 시대가 2030년대 초 실현될 것으로 보고 이에 대비한다는 목표다.
핵융합에너지는 태양에너지를 지상에서 모사한 에너지원으로 '인공태양'으로도 불린다. 수소 등 가벼운 원자핵을 초고온·초고압 환경에서 충돌시켜 무거운 헬륨으로 만들고 이 과정에서 발생하는 막대한 에너지를 전기로 변환하는 원리다. 이산화탄소가 발생하지 않고 방사성 폐기물이 적어 친환경 에너지로 불린다.
또다른 별칭은 '꿈의 에너지'다. 이상적인 에너지원이지만 그만큼 실현하기 어렵다. 전문가들은 인공적으로 1억도(℃)가 넘는 초고온의 플라스마를 만들어 이 상태를 최소 300초 이상 유지해야 실제 상용화 수준의 전기를 생산할 수 있다고 본다. 아울러 '점화'(ignition)에도 성공해야 한다. 점화는 투입한 에너지보다 생산한 에너지가 더 많은 상태를 말한다.
하지만 이달 이너시아가 6500억원 규모의 투자를 유치하며 상용화 가능성을 인정받았다. 이너시아는 세계 최초로 점화에 성공한 미국 로런스리버모어국립연구소(LLNL)의 기술을 기반으로 한다. 고출력 레이저 여러 개를 한 번에 연료통에 쏴 플라스마 상태를 만드는 방식이다. 그간 핵융합에너지 분야 투자는 2018년 설립 이후 총 4조원의 투자액을 유치한 미국 핵융합 기업 CFS에 몰려 있었는데 이번 유치를 계기로 핵융합 상용화를 위한 기술적 저변이 넓어졌다는 평가를 받는다.
구글과 전기공급을 위한 선계약까지 한 CFS는 이미 매사추세츠주 부지에 상업용 핵융합 발전소를 짓고 있다. 건설사업에는 국내 핵융합 스타트업 인애이블퓨전 등 국내 업체도 참여한다. 이같은 흐름에서 정부도 올해 핵융합 기술자립을 주요 국정과제로 내세웠다. 이재명 대통령이 지난해 11월 첫 정부출연연구기관 방문지로 한국핵융합에너지연구원(핵융합연)을 택한 것도 이런 이유에서다.
과기정통부에 따르면 정부는 자기장 기반(토카막) 핵융합로 시장진입을 목표로 초전도 도체 원천기술 확보에 주력한다. 토카막은 뜨거운 플라스마를 가둬놓는 도넛 모양의 장치다. 우선 2028년까지 16테슬라(T)급 초전도 도체 시험시설을 한국에너지공과대에 구축하는 것을 목표로 올해 6월까지 실험동 건설을 완료할 계획이다.
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아울러 올해 21억5000만원을 투입해 핵융합로용 고온 초전도 자석기술을 개발한다. 고온 초전도체는 기존 기술보다 더 강한 자기장을 구현할 수 있다. 또 산학연이 참여하는 '원팀' 협력체계를 올 상반기 내 구축한다. 이는 핵융합연을 중심으로 대학, 산업체가 초전도체 기술개발과 실증, 산업연계를 공동 추진하는 협력체다.
과기정통부는 "종합 추진전략을 통해 2035년까지 핵융합 초전도체 핵심기술을 자립적으로 확보할 것"이라고 밝혔다.
