이번 종합시행계획은 과기분야 R&D 총 예산 5조678억원 중 출연기관 연구운영비 등을 제외한 것으로, 핵융합·가속기분야에서는 장치산업에 참여 중인 400여개 국내 중소기업의 기술개발은 물론 타산업 분야, 해외 시장 진출 등을 지원함으로써 산업생태계를 활성화한다는 방침이다.
기자가 관심을 가지고 있는 핵융합 및 가속기분야에 대한 지원 금액은 지난해 2223억원보다 다소 증가한 수치로, 정부의 핵융합분야에 대한 관심이 꾸준히 증가하고 있다는 방증으로 보여 일단 긍정적이다.
E=mc2이라는 유명한 아인슈타인의 상대성이론을 바탕으로 하는 핵융합은 태양이 빛과 열을 내는 원리를 이용한다. 핵분열이 우라늄과 같은 질량이 큰 물질을 쪼개서 에너지를 얻는 것이라면, 핵융합은 수소처럼 질량이 작은 물질을 융합시켜 에너지를 얻는 방식이다.
바닷물에서 추출하는 '중수소'와 흔한 자원인 리튬을 통해 얻을 수 있는 '삼중수소'를 원료로 하는 핵융합발전은 고밀도 대용량의 전력생산이 가능하며, 이산화탄소의 배출이나 고준위방사성폐기물의 발생이 없는 친환경적 에너지다. 또한 연료가 풍부하다는 장점을 가지고 있어 전문가들은 핵융합발전이 상용화에 성공할 경우 더이상의 에너지난은 없을 것으로 예상하고 있다.
특히 후쿠시마 원전사고로 원자력발전소의 위험성이 다시 논란이 되고 있는 만큼, 폐기물이라든가 방사능이 나오지 않는 핵융합발전의 상용화 가능 여부는 모두의 관심을 끌기에 전혀 부족함이 없고, 우리나라를 포함해 선진국들이 활발하게 연구를 진행중이다.
현재 미국, EU, 러시아, 일본, 한국, 중국, 인도 등 7개국이 참여해 국제 공동으로 추진되고 있는 토카막 핵융합로인 ITER(국제핵융합실험로)사업은 그동안의 연구를 바탕으로, 지구에서 핵융합에너지의 실용적 생산이 가능한지 여부에 대한 과학기술적 실증을 검증하는 목적으로 추진고 있다.
500MW급 규모로 프랑스 남부 카다라쉬에 건설 중인 ITER는 오는 2019년까지 건설, 2019년부터 2037년까지 운영, 2037년부터 2042년까지 감쇄, 2042년 이후 해체 단계를 거칠 예정이다.
여기에서 관심을 끄는 것이 바로 우리의 KSTAR(차세대 초전도 핵융합 연구장치)다.
사실 선진국들은 1950년대부터 핵융합에 대한 연구를 진행했지만, 우리나라는 1990년대 중반부터 관심을 가지기 시작하는 등 우리의 출발은 늦었다. 그러나 우리나라는 단일 프로젝트로는 국내 최대의 대형·장기 국책사업인 KSTAR 프로젝트를 통해 지난 2007년 KSTAR 개발에 성공한 후 매년 세계를 놀라게 하는 빠른 연구성과 달성을 보여주면서 핵융합 연구 리더국으로 자리잡게 됐다.
세계적 수준의 초전도핵융합장치로 평가받는 KSTAR는 ITER가 운전을 시작하기 이전까지 핵융합발전의 상용화에 기여할 주요 연구를 수행할 것으로 기대되고 있다. 특히 최근 KSTAR 연구결과들을 살펴보면 핵융합상용화를 위해 해결해야 하는 난제 해결에 의미있는 성과들을 달성하며, 향후 ITER 등 미래 핵융합로의 운영에 가장 큰 참고자료가 될 것으로 보고 있다. 또한 우리나라는 ITER 참여를 통해 핵융합 선진국들이 20년간 축적한 핵융합로 공학적 설계기술을 습득·도입할 뿐 아니라 ITER 조달품목 납품을 통한 핵융합로 제작기술을 확보할 수 있게 된다.
이처럼 우리가 핵융합분야에 대한 투자를 아낄 이유는 전혀 없다고 할 수 있다. 더구나 전력수급 문제가 연중 이슈가 되고 있고, 전력설비 건설이 갈수록 힘들어지고 있는 상황, 화석연료가 언제 고갈될지 모르는 상황, 신재생에너지의 한계 등 여러 여건을 감안할 때 핵융합발전의 상용화는 우리가 반드시 이뤄야 할 과제인 것이다.
특히 우리나라는 원자력발전의 경우 외국의 기술을 도입했기에 여러 제약이 있지만, 핵융합은 적극적인 국내 연구와 국제 공동개발 참여를 통해 원천기술을 확보할 경우 우리가 제일 먼저 상용화하고 세계 시장을 선도할 수 있는 기회가 있다는 장점도 있다.
핵융합이 상용화 되기까지는 해결해야 할 여러 문제가 남아있지만, 정부와 관련 기관 및 업계의 미래를 내다보는 적극적인 연구개발과 지원, 그리고 국민적인 관심을 통해 우리나라가 진정한 에너지 선도국으로 발전할 수 있기를 기대한다.
