인류의 도전 ‘인공태양’

끊임없는 과학의 진보로 인류는 미래의 에너지를 개척하기 위해 새로운 도전에 나섰습니다.

과학기술정보통신부는 ‘국제핵융합실험로’가 28일(화) 프랑스 ITER 국제기구에서 개최된 ‘장치 조립 착수 기념식’을 기점으로 장치 조립을 시작한다고 발표하였습니다.
※ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor) : 핵융합에너지 대량 생산 가능성 실증을 위해 7개국(한국, 유럽연합[EU], 미국, 일본, 중국, 인도, 러시아)이 공동으로 개발, 건설, 운영하는 실험로를 말합니다.

ITER은 10년 이상의 설계 과정을 거쳐 2007년부터 건설을 시작한 ITER는 완공 후 2040년경까지 실험‧운영하는 인류 최장‧최대의 프로젝트이며, 7개의 회원국이 ITER 건설을 위한 현물과 현금 동일 지분을 분담하고 있습니다.
※각 국가별 지분 : EU연합 – 45.46%, 그 외6개국(한, 미, 러, 일, 중, 인) – 각 9.09%

 

ITER 장치 조립은 극한의 크기와 무게를 가진 품목들을 엄격한 공차와 세밀한 일정을 준수하며 최종 조립·설치하는 과정이 필요하여 정밀과학이 집대성되는 최고 난이도의 과제로 꼽힙니다.

조립에는 약 4년 반이 소요될 것으로 보입니다.

대한민국은 핵심 품목이자 극한기술의 결정체로 조립의 첫 순서에 해당하는 진공용기 최초 섹터를 조달하고 ITER 전용 특수 조립 장비를 개발‧조달하여 금번 장치 조립의 시작을 맡고 있습니다.

핵융합은 가벼운 원자핵들이 결합하여 무거운 원자핵이 되는 것을 말합니다.
원자핵이 융합하는 과정에서 줄어든 질량은 에너지로 변환 되는데, 이를 핵융합에너지라고 합니다.

지구 상의 생명체는 생명 유지를 위해 필수적으로 탄소와 산소가 필요한데, 이런 원소들도 핵융합과정을 거쳐서 만들어진 것입니다.

즉, 핵융합과정을 통해 생명체가 지구에 존재할 수 있었던 것입니다.

높은 온도와 중력을 지닌 태양의 중심은 핵융합 반응이 활발하지만 지구에서 핵융합 반응을 만들기 위해서는 태양과 같은 초고온의 환경을 인공적으로 만들어 주어야 합니다.

바닷물에서 추출 가능한 중수소 및 리튬(삼중수소)을 주원료로 하는 핵융합 발전은 연료가 무한하며, 고준위 방사성 폐기물의 발생이 없고, 폭발 등의 위험이 없는 궁극적인 미래에너지원입니다.

핵융합에너지의 대량 생산 가능성을 실증하기 위해 개국이 공동으로 개발․ 건설하는 초대형 국제협력 R&D 프로젝트는 핵융합반응을 통해 열출력 500MW, 에너지 증폭률 10배를 목표로 하고 있습니다.

2006년 국제공동이행협정이 체결된 후, 각 회원국들은 ITER 장치 건설을 위한 조달품을 개발 제작을 진행하고 있으며, 2025년 첫 번째 플라즈마 실험을 시작을 목표로 잡았습니다.

한국은 KSTAR 개발 과정에서 얻은 핵융합 연구역량을 바탕으로 2003년부터 ITER에 참여하고, 초전도도체, 진공용기, 열차폐체 등 건설의 주요 품목 9개의 개발 및 제작을 맡고 있으며, 110여개 산업체가 제작에 참여하고 있습니다.

한국의 산업체는 이러한 기술력을 인정받아 ITER 국제기구 및 타 회원국으로부터 누적 6,180억원(‘07~’20.6월, 136건)의 ITER 조달품 수주 성과도 올리고 있으며 그동안 한국이 ITER에 참여하면서 납부한 분담금 총액(약 3,723억)을 넘어 2배의 가까운 실적을 기록했습니다.

 

정부는 2050년대 핵융합에너지 실현 목표를 달성하고, 한국이 앞으로도 글로벌 경쟁력을 가지고 기술과 시장을 선도할 수 있도록 장기적 연구개발과 인력양성에 정책적 노력을 지속할 계획이라고 발표하였습니다.