정부가 핵융합에너지 전력생산 목표를 2030년대로 전력생산 실증을 목표로 한 로드맵을 확정하고, 이를 뒷받침할 첨단 연구 인프라 구축과 부지 선정 절차에 본격 착수했다. 기술 개발 전략 수립부터 실증 인프라, 입지 선정까지 핵융합 상용화를 향한 국가 차원의 실행 체계가 단계적으로 가동되는 모습이다.

과학기술정보통신부는 지난 19일 열린 '제22차 국가핵융합위원회'에서 「핵융합 핵심기술 개발 로드맵(안)」을 심의·의결하고, ‘한국형 혁신 핵융합로(전력생산 실증로)’ 개발에 착수한다고 밝혔다. 국가핵융합위원회는 '핵융합에너지개발진흥법' 제6조에 따라 핵융합에너지 연구개발 관련 주요사항을 심의하기 위한 민·관 합동 위원회다.

이번 로드맵은 기존 2050년대로 설정돼 있던 국내 핵융합 전력생산 목표를 2030년대로 앞당기겠다는 정부의 전략을 구체화한 것이다. 특히 미국의 제네시스 미션 등 글로벌 핵융합 기술개발 경쟁에 대응해 우리나라의 초전도 핵융합연구장치인 KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research)의 운영을 통해 축적한 방대한 운전 데이터 등을 활용한 AI와 핵융합의 기술 융합으로 실증 시기를 앞당기는 것에 기반을 두고 있다.

'한국형 혁신 핵융합로'는 핵융합 상용화에 필요한 핵심기술을 조기에 확보하기 위한 실증용 장치로, 내년에 개념설계에 착수한다. 신속한 설계와 건설이 가능한 소형 장치로 개발해, 전력 생산 기능 등 상용화 필수요건을 선제적으로 검증한다. 구체적인 사양과 건설 일정은 개념설계를 통해 확정해 나갈 예정이다.

아울러 정부는 오는 2030년까지 ▲소형화 기술 고도화 ▲전력 생산 기술 확보를 위한 8대 핵융합 핵심기술을 개발하고 2035년까지 실증을 완료할 계획이다. 소형화 기술 고도화는 세계 최고 수준의 핵융합연구장치 'KSTAR'의 역할 강화 및 AI 기술 등을 활용해 우리의 강점 기술을 소형화 기술로 고도화하는 것을 목표로 한다. ▲노심 플라즈마 제어 ▲혁신형 디버터 ▲가열 및 전류구동 ▲초전도 자석 등 핵융합 장치 운전의 핵심기술이 포함된다. 

전력 생산 기술 확보는 핵융합에너지를 전력원으로 활용하기 위한 기술을 선제적으로 개발해 핵융합 전력 생산을 조기 달성하고 글로벌 상용화 선도 기반을 마련하는 것을 목표로 한다. ▲증식 블랑켓 ▲핵융합 소재 ▲연료 주기 ▲안전·인허가 등 전력 생산과 직결되는 핵심기술이 포함된다.

이번 로드맵이 선언적 계획에 그치지 않도록, 정부는 이를 실제로 구현할 핵융합 연구 기반시설(인프라) 구축에도 속도를 내고 있다. 핵심기술 개발과 함께 실증·검증을 수행할 연구 인프라 확보가 상용화의 필수 조건이라는 판단에서다. 이에 산업 지원 강화 등을 포함한 '핵융합에너지개발진흥법' 개정과 산학연 원팀 추진체계 구축, 전문인력 양성 등을 통해 체계적 기술개발을 추진할 예정이다. 기술 선도국과의 전략적 글로벌 협력 추진을 통해 글로벌 공동연대를 구축해 기술개발을 지원할 예정이다.

실제로 과기정통부는 핵융합 핵심기술 개발 및 첨단 인프라 구축사업을 예비타당성조사 대상으로 기획 중이며, 해당 사업을 통해 전력생산 실증을 포함한 대형 연구 인프라를 단계적으로 구축할 계획이다. 이는 핵융합 기술을 연구 단계에서 실증 단계로 끌어올리는 핵심 연결 고리 역할을 하게 된다.

정부는 미국·영국·중국 등 주요국이 대규모 실증 장치를 중심으로 핵융합 기술 경쟁을 벌이고 있는 상황에서 국내 역시 독자적 실증 기반을 확보하지 못할 경우 기술 주도권 확보가 어렵다고 보고 있다. 이에 따라 핵융합 연구 인프라는 단순 연구시설을 넘어 향후 상용화와 산업화의 전초기지로 활용될 전망이다.

아울러 5년 단위의 연동계획을 수립해 기술개발을 단계적으로 추진한다. 산학연 전문가로 구성된 이행점검단 운영을 통해 기술개발 과정의 불확실성을 최소화하고 지속적인 기술 혁신을 통해 글로벌 환경 변화에 대응해 나갈 계획이다. 

이번 로드맵은 지난해 7월 발표한 '핵융합에너지 실현 가속화 전략'을 토대로, 핵융합 전력 생산 실증을 위한 추진 방향과 목표를 구체화한 것으로, 이를 바탕으로 국내 핵융합 산업 생태계 기반도 더욱 확장될 것으로 기대된다.

배경훈 과기정통부 부총리는 "핵융합은 과학기술을 기반으로 국가의 혁신성장을 이끌 핵심 분야이자, 도전적 목표를 세우고 선도해 나가야 할 전략 기술"이라며 "산학연 역량을 결집해 2030년대 핵융합 전력생산 실증을 차질 없이 추진하고 이를 통해 AI 시대 전력수요 증가에 대응하고, 미래 에너지 주권을 확보할 수 있도록 최선을 다하겠다"고 말했다.

한편 정부는 연구 인프라 구축의 첫 단계로 '핵융합 연구 인프라' 부지 선정 절차에 돌입했다. 과기정통부는 지난 10월 한국연구재단에서 지자체를 대상으로 ‘핵융합 연구 기반시설 구축 부지 유치 공모’ 사업설명회를 열고, 부지 선정 절차와 평가 기준을 안내했다.

부지 선정은 예비타당성조사를 위한 필수 사전 절차로, 정부는 사업 추진 효율성을 고려해 1개 집적단지 부지를 선정할 계획이다. 선정 절차는 사업설명회 이후 사전 실무 현장조사, 부지 유치계획 평가, 결과 발표 순으로 진행된다.

연구재단은 공정성과 객관성 확보를 위해 전문가로 구성된 별도의 선정평가위원회를 운영하고, 부지의 적합성·활용 가능성·정책 부합성 등을 중심으로 평가를 진행할 예정이다. 선정된 부지를 기반으로 예비타당성조사를 거쳐 2027년부터 본격적인 인프라 구축 사업이 추진될 전망이다.