과기정통부, 핵융합에너지 기술개발·인프라 구축…총 1.2조 투자

아시아투데이 송의주 기자 = 이종호 과학기술정보방송통신부 장관이 25일 국회에서 열린 과학기술정보방송통신위원회 전체회의에서 현안보고를 하고 있다.

정부가 탈탄소 시대 에너지 주권을 확보하기 위해 ‘핵융합에너지 실현 가속화 전략’을 수립, 핵융합 기술개발과 인프라 구축을 위해 총 1조2000억원 규모의 신규 프로젝트 기획을 추진한다.

22일 과학기술정보통신부는 대전 유성구 한국핵융합에너지연구원에서 이종호 과기정통부 장관 주재로 ‘제20차 국가핵융합위원회’를 개최, 이러한 내용이 담긴 ‘핵융합에너지 실현 가속화 전략(안)’을 심의·의결했다.

핵융합은 태양에서 에너지가 만들어지는 원리를 모방해 중수소와 삼중수소의 핵융합 반응을 통해 에너지를 생산하는 것으로, 탄소를 배출하지 않고 고준위 방폐물을 발생하지 않아 높은 안전성을 지닌 미래 에너지로 주목받고 있다.

이번에 수립한 ‘핵융합에너지 실현 가속화 전략(안)’은 에너지 안보·주권의 핵심축으로 도약하겠다는 정책목표를 설정하고 이를 실현하기 위해 △민·관 협력을 통한 핵융합 기술혁신 △핵융합에너지 산업화 기반 구축 △핵융합에너지 혁신생태계 조성이라는 3대 전략 9가지 핵심 과제를 수립했다.

◇민·관 협력 통한 핵융합 기술혁신
민·관 협력을 통한 핵융합 기술혁신에서는 먼저 ‘Fusion 엔지니어링 혁신 프로젝트’를 추진한다. 민간의 우수한 엔지니어링 역량과 공공의 핵융합 기술 역량을 결합하는 민·관 공동 개발 체계 방식으로 핵융합 실증로 건설 단계에서 필요한 디버터·증식블랑켓 등 핵심기술 개발을 지원한다.

민간의 컨소시엄이 연구개발을 주도하고, 공공기관은 컨소시엄에서 개발된 기술이 핵융합로에 적용될 수 있도록 지원하는 ‘민·관 협력 ‘플러그인 프로그램’을 도입한다. 프로그램을 통해 개발된 핵심 부품·장치가 해외 시장에도 진출할 수 있도록 수출지원도 병행할 예정이다.

디지털트윈 기술의 개발·적용으로 가상 핵융합로를 선제적으로 구현하여 핵융합로의 설계 고도화 및 검증 신뢰성을 높이고, AI 기술을 활용해 핵융합로의 표준 운영 기술을 개발한다. IoT 기반의 핵융합로 운전 상태 모니터링 기술을 개발해 극한 환경에서 운전하는 핵융합로의 상태를 원격 진단하는 기술도 개발할 예정이다.

과학기술정보통신부가 추진하는 ‘핵융합 디지털 혁신’ 주요 내용./과기정통부

◇핵융합에너지 산업화 기반 구축
핵융합 기술에 대한 민간의 관심을 제고하고 기술 산업 생태계를 활성화하기 위해서 민간기업, 대학, 출연(연) 등으로 구성된 ‘핵융합 혁신포럼’을 올해 하반기 출범한다. 민간 기업에 대한 내수시장 활성화와 핵융합 관련 민간의 스타트업 창업과 시장의 조기 안착을 지원하기 위한 ‘K-Fusion Startup 프로젝트’도 추진한다.

국내 핵융합 기업에 대한 세계시장 진출을 지원하는데, 단기적으로는 초전도핵융합연구장치(KSTAR) 설계·건설 기술력과 국제핵융합실험로(ITER) 등 국제 공동연구를 통해 쌓은 해외 네트워크를 활용해 해외 연구 장치 건설 사업 수주를 지원한다. 중장기적으로는 국가별 맞춤형 전략을 수립하고 ‘핵융합 종합 수출 정보 플랫폼’을 구축해 해외 기술·규제 동향 및 발주·입찰 정보 제공 등을 지원한다.

핵융합 R&D 성과를 활용·확산하기 위해 중성자 및 저온 플라즈마 기술 분야 등 핵융합 관련 기술의 산업적 활용을 다양화하고 관련 신산업을 창출한다. 민·관 협력 기반의 대형 연구개발 프로젝트를 기획·추진해 핵융합 R&D 성과의 활용 및 확산을 뒷받침할 예정이다.

◇핵융합에너지 혁신 생태계 조성
민·관 협력 기반의 핵융합 개방형 연구생태계를 강화한다. 공공의 연구성과와 설계역량을 대학·기업에 확산할 수 있도록 개방형 연구 협력 체계를 구축한다. 전문 연구기관(핵융합(연))이 국내 핵융합 연구의 거점역할을 수행할 수 있도록 협력기능을 강화하고, 민간 중심의 연구개발 지원체계로 전환한다.

민간이 KSTAR를 공동 활용할 수 있도록 공공의 인프라를 민간에 적극적으로 개방한다. 또 대학과 기업이 KSTAR, ITER 등을 통해 축적된 핵융합 데이터를 활용할 수 있도록 ‘핵융합 빅데이터 센터’를 구축하고, 핵융합 분야 혁신 기술 개발 및 난제 해결을 위한 첨단 연구 인프라 수요도 발굴할 예정이다.

대전 유성구 한국핵융합에너지연구원에 있는 초전도핵융합연구장치 KSTAR./사진=박진숙 기자

핵융합 분야 연구·산업 확대에 따른 인력 수요에 대응할 수 있도록 대학의 핵융합 전공 및 과목을 신설·확대하고, ITER와 연계한 교육훈련 프로그램을 확충한다. 해외 우수연구자 유치와 정착을 위해 인건비 제도개선, 유치기관에 대한 인센티브 제공 등도 적극 검토한다. 중장기적으로는 미래 핵융합 인력 수요와 공급 분석을 바탕으로 안정적 인력 수급을 위한 양성 방안도 마련할 계획이다.

혁신생태계 조성 기반을 마련하기 위해 원자력과 구별되는 별도의 핵융합 규제 체계 개발을 위한 전담 조직을 설치하는 한편, 국제기구와 핵융합로 개발 국가와의 규제 협력도 강화한다. 선행 시험 장치로 KSTAR를 활용해 ITER의 핵심 난제 해결에 기여하는 한편, 미국·유럽·일본 등 국가 간 연구시설의 전략적 공유 및 공동 연구 등을 통해 핵융합에너지 산업화 기반도 조성할 예정이다.

과기정통부는 민·관 합동으로 핵융합 혁신기술을 개발하고 관련 인프라 구축을 위해 1조2000억원 규모의 ‘핵융합 혁신형 기술개발 및 인프라 구축 사업’ 예비타당성조사도 기획 추진할 예정이다.

이종호 장관은 “핵융합에너지는 에너지 문제 및 전력수요 증가 문제의 해결책으로, 미래에는 핵융합에너지 기술을 확보한 나라만이 글로벌 에너지 시장을 주도할 수 있다”며 “민·관 협력 중심의 R&D 전환과 핵융합 생태계 강화를 통해 핵융합에너지를 조기에 확보해 에너지 패권 경쟁에서 주도권을 확보하겠다”고 말했다.

한편, 핵융합위원회 폐회 후에는 ‘공공-민간 핵융합 협력체 결성식’을 개최해 민·관 협력의 일환으로 국내 핵융합 기업들이 공공기관과 함께 핵융합 연구시설 부품·장비와 건설사업 참여 등 세계시장 공략을 위한 협력을 추진하기로 합의했다.

2021년 6월 27일 한국핵융합에너지연구원은 핵융합에너지 개발을 위한 국제 공동 연구개발 프로젝트 국제핵융합실험로(ITER) 핵심 부품 중 하나인 ‘진공용기(Vacuum Vessel)’ 두 번째 섹터가 완성돼 ITER 건설지인 프랑스로 출항하기 위해 울산 미포항에서 포장된 진공용기를 대형 선박에 견적하고 있다./과기정통부