과학기술정보통신부(장관 임혜숙/이하 과기정통부)는 지난 12월 30일 한국핵융합에너지연구원에서 ‘제16차 국가핵융합위원회’를 개최해 ‘제4차 핵융합에너지개발진흥기본계획(2022년 ~26년/이하 제4차 기본계획)을 심의·확정했다.
’핵융합에너지개발진흥기본계획‘은 핵융합 연구개발 촉진을 위한 정책 목표와 기본방향 등에 대해 5년마다 수립하는 계획으로 ‘제4차 기본계획’에서는 국내 역량과 국제핵융합실험로(이하 ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor) 등 글로벌 연구개발 일정 등을 종합 고려한 ‘핵융합 핵심기술 확보 장기 일정’을 제시했다.
2050년대에 핵융합 전력생산을 실증키 위한 목표를 수립했으며, 2035년경 이후 ▲ITER의 목표 달성(에너지 증폭률 10배) 여부를 확인 후 ▲8대 핵심기술의 확보 ▲핵심 부품의 국내 조달 ▲핵융합발전의 경제성 확보 가능성을 고려해 한국의 실증로 건설 추진 여부를 결정키로 했다.
이러한 장기 일정 하에서 ‘핵심기술 가속화·전략적 기반 조성으로 핵융합에너지 실현을 위한 국내외 노력 선도’를 향후 5년간의 정책 목표로 확립하고 ▲핵융합 특화 전략·제도 확충 ▲핵융합 핵심기술 개발 촉진 및 기반 강화 ▲국제협력을 통한 첨단기술 확보 가속화 3대 추진 전략을 제시했다.
■ 핵융합 특화 전략·제도 확충 - 장기·대규모의 핵융합 연구개발을 체계적으로 추진키 위해 전략과 체계, 핵융합 실현을 위해 필요한 제도 등 종합적인 기반을 확충키로 했다.
특히 2022년까지 전문가 공감대를 바탕으로 한국의 미래 ‘핵융합 전력생산 실증로’의 기본개념을 확립한 후 필수 핵심경로를 포함한 ‘장기 연구개발 로드맵’을 2023년까지 도출하는 계획을 제시했다. 이를 위해 핵융합 법제 및 전략 지원체계를 정비·확충하고, 핵융합 고유 안전 이슈에 균형있게 대응키 위한 규제체계 준비도 착수한다. 또한 2022년까지 미래 기술과 시장 선점을 위한 핵심기술 특허 전략도 마련할 예정이다.
■ 핵융합 핵심기술 개발 촉진 및 기반 강화 - 미래 핵융합 전력생산 실증에 필요한 ‘8대 핵심기술’을 제시했다. 연구개발 사업과 체계적인 연계를 통해 8대 핵심기술을 확보해 나가고, 산·학·연 전문가가 참여하는 ‘핵융합 전력생산 실증로’ 예비개념설계(2023년~)에 착수키로 했다.
1억도 초고온 플라즈마 유지(2021년 30초) 등 우수 성과를 창출하고 있는 KSTAR 장치 실험 분야에서도 운전기술을 지속 향상하고, 2026년까지 1억도 플라즈마 300초 유지에 도전한다. 또한 글로벌 핵융합 연구를 선도할 고급 인재 양성 지원, 핵융합 기술산업체의 역량 확대와 생태계 활성화 등 기반을 강화한다.
미래 핵융합 전력생산 실증에 필요한 ‘8대 핵심기술’은 ▲초고온·장시간·고밀도 노심 플라즈마 기술 ▲플라즈마 가열 및 전류구동 장치 기술 ▲플라즈마 안정적 가둠을 위한 고자장 초전도 자석 기술 ▲삼중수소 증식 및 전력생산을 위한 증식 블랑켓 기술 ▲극한 열부하와 고중성자속을 견디는 고유 소재 기술 ▲핵융합 연속 반응 유지를 위한 연료주기 기술 ▲플라즈마 고성능 유지를 위한 디버터 기술 ▲기술 혁신, 수용성을 위한 안전·인허가 관련 기술이다.
■ 국제협력을 통한 첨단기술 확보 가속화 - 핵융합에너지 개발은 모든 국가가 최초로 도전하는 기술인만큼 주요 기술선도국과 적극적인 협력을 통해 핵심기술 확보를 추진키로 했다.
ITER 장치 조달 및 조립 가속화, 건설 계획 갱신 등에 있어 사업의 성공적 추진을 위해 7개국이 공동 노력하고, ITER 국제기구 내 다양한 분야에서 한국인 근무자가 지속 확대되도록 지원할 예정이다. 또한 기술선도국들과 중요 분야에서 양자 협력을 발굴·확대하고, 한국이 참여(2012년~)하고 있는 ITER TBM(테스트블랑켓모듈, 핵융합 환경에서 열 추출, 연료주기 등 실증기술 검증을 위한 시험모듈) 프로그램은 EU와 양자 공동개발 협력으로 전환 추진할 계획이다.
임혜숙 과기정통부 장관은 “주요국의 적극적 투자, 핵융합 전문 기업 다수 출현 등 최근의 역동적인 글로벌 환경에서 경쟁력 확보를 위해서는 우리 역량을 전략적으로 결집할 체계를 마련하는 것이 매우 중요하다”며 “향후 ‘핵융합 전력생산 실증로’를 위한 구체적인 장기 연구개발 로드맵을 도출하고, 핵심기술 확보 및 선제적인 기반 조성 등 핵융합에너지 실현을 힘껏 지원해 나가겠다“고 밝혔다.
