과학기술정보통신부(장관 이종호/이하 과기정통부)는 지난 2월 23일 이종호 장관 주재로 ‘제18차 국가핵융합위원회(이하 위원회)’를 개최해 ‘핵융합 실현을 위한 전력생산 실증로 기본개념’ 등의 안건을 심의·의결했다.
‘국가핵융합위원회’는 ‘핵융합에너지 개발진흥법’ 제6조에 근거해 핵융합에너지 연구개발에 관한 중요사항을 심의키 위한 민·관 합동 위원회(위원장 과기정통부 장관)다.
이날 발표된 ‘핵융합 실현을 위한 전력생산 실증로 기본개념’은 2021년 12월 수립된 ‘제4차 핵융합에너지 개발 진흥 기본계획(2022~26년)(이하 제4차 기본계획)의 첫 번째 후속조치로 마련됐다.
’제4차 기본계획‘에서는 2050년대 핵융합 실현을 위한 장기 일정목표를 수립했으며, 이는 2035년경 이후 ▲ITER의 목표 달성(에너지 증폭률 10배) 여부를 확인 후 ▲핵심기술의 확보 ▲핵심 부품의 국내 조달 ▲핵융합 발전의 경제성 확보 가능성을 고려해 한국의 실증로 건설 추진 여부를 결정한다는 내용이다.
‘핵융합 전력생산 실증로 기본개념’은 이러한 장기 일정 하에서 현재 기술수준 및 기술확보 가능성 등을 고려해 즉시 상업화로 이어질 수 있는 실증로의 최적 운영 목표와 설계 기준을 제시했다. 이는 핵융합 실증의 차질 없는 이행을 위해 장기적 관점에서 핵융합 R&D 목표와 방향을 설정하는 의미가 있다.
‘핵융합 전력생산 실증로 기본개념’의 주요내용은 다음과 같다. 우선, 차세대 기저전력원으로서 핵융합에너지를 활용한 전력생산의 기술적 실현가능성, 경제적 타당성을 입증하고, 사회적 수용성을 확보하는 역할을 수행한다. 또 ▲최대 전기출력 500MWe 이상 ▲삼중수소 유효 자급률 1이상 ▲핵융합 고유 안전성 검증 ▲경제성 평가 가능 데이터 확보를 최상위 목표로 설정했다.
아울러 ▲주반경 7m 이내 토카막 노형 ▲60% 이상 장치 가동 ▲40년 이상 설계수명 ▲안전기준 지진 7.0이 주요 설계기준이며, 관리체계는 기본계획 수립과 연계한 5년 주기 이행점검을 실시해 지속적으로 수정·보완하고 세부 기술사양은 설계과정에서 구체화할 계획이다.
위원회는 실증로 기본개념을 바탕으로 산·학·연 전문가가 참여하는 ‘실증로 설계 TF’를 구성(2023년 상반기)해 ‘핵융합 전력생산 실증로’의 단계적 설계에 착수하고, 핵융합 공백기술 확보를 위한 ‘장기 R&D 로드맵’을 연내 수립할 계획이다. 또한 ▲최상위 목표 ▲삼중수소 유효자급률 1이상과 관련된 핵심기술로 실증로 연료 자급을 위한 ‘증식블랑켓’ 기술을 확보키 위해 EU와 공동개발을 시작한다.
이종호 과기정통부 장관은 “인공태양 기술인 핵융합에너지는 탄소중립과 에너지안보 위협을 동시에 해결할 수 있는 잠재력을 가진 차세대 에너지원으로 가보지 않은 길을 개척해나가야 하는 도전적인 분야”라며 “KSTAR 1억도 초고온 플라즈마 30초 연속운전 달성 등 국내의 우수한 기술력을 바탕으로 국제핵융합실험로(ITER) 이후의 실증단계에서도 핵융합에너지 개발을 주도할 수 있도록 사전에 체계적인 준비를 해나가겠다”고 밝혔다.
