포커스

‘핵융합에너지개발진흥법’ 국회의결
 핵융합에너지 연구개발 법적 토대 마련

1월 11일 KSTAR 상량식 개최, 올해 8월 차세대초전도핵융합연구장치 완공 예정
국제사회 핵융합에너지 원천기술 확보 제도적 기반 마련, 핵융합에너지 개발계획 박차!

지난 해 12월 5일, 과학기술부는 ‘핵융합에너지개발진흥법’이 국회 본회의를 통과했다고 밝혔다. 이 법은 차세대 대용량·고효율의 청정 에너지원으로 각광받고 있는 핵융합에너지의 연구개발을 촉진하고, 핵융합에너지 원천 기술을 국제 사회에서 선점할 수 있도록 국가 차원에서 지원하기 위해 제정된 것이다.
 핵융합에너지개발진흥법은 시행령 등 후속조치를 통해 올해 3월께 시행될 예정이며, 국가 핵융합에너지 개발계획을 체계적으로 추진하기 위한 법률적, 제도적 기반으로 작용할 예정이다. 
 핵융합에너지개발진흥법은 올해 8월 완공을 목표로 하는 차세대초전도핵융합장치(KSTAR)의 건설·운영,  미국, 러시아, EU,일본, 중국, 인도, 우리나라 7개국이 공동 참여하는 국제핵융합실험로(ITER) 공동 연구 개발 사업과 이후

핵융합에너지 상용화 계획을 목표로 하는 실증로(DEMO) 건설 사업 등을 체계적으로 지원하기 위한 국가적 관리체계 차원의 법적 근거를 내용에 담고 있다. 
주요 내용에는 과학기술부장관은 5년마다 관계 중앙행정기관의 장과 협력하여 핵융합에너지 연구개발을 위한 추진체계 및 전략과 전문 인력의 양성 등에 관한 기본 계획을 수립해야 한다는 정책이 포함되어 있다.
또한 과학기술부장관을 위원장으로 하는 국가핵융합위원회를 설치하고 핵융합연구개발사업에 소요되는 비용은 정부 등의 출연금으로 충당하도록 하는 한편, 핵융합에너지 연구개발사업을 수행하는 전문연구기관이나 단체는 연구개발 결과를 이용하는 자에게 기술료를 징수하여 핵융합에너지 연구개발사업에 재투자 비용으로 사용할 수 있게 하였다.  
한편, 지난 1월 11일에는 대전의 한국기초과학지원연구원 내에 있는 핵융합센터에서 차세대초전도핵융합장치(KSTAR)의 상량식이 개최되었다. 상량식은 KSTAR의 외장 덮개에 해당하는 대형 저온 용기를 조립하는 과정이며, 이날 상량식에는 김우식 과학기술부총리와 정근모 한국과학기술한림원장, 신재인 핵융합연구센터 소장 등이 참석했다. 
핵융합센터 관계자는 상량식의 상징적인 의미에 대해 “KSTAR 장치의 초전도 자석 등 핵심부품을 설치하고 검사를 완료하면서, ‘조립을 위한 마지막 단계’에 들어섰다는 데 의의가 있다”고 설명했다. 저온용기는 KSTAR의 핵심부품인 초전도자석의 운전시스템인 영하 269도의 냉각상태를 유지하기 위한 진공단열 조건을 제공하게 된다.
관계자는 “1월 12일 오후 1시경 KSTAR 저온용기 장착 작업을 모두 마쳤으며, 이로써 작업공정률 97%이상에 달했다”고 덧붙였다.
핵융합에너지개발진흥법의 국회 의결로, 국제 사회에서의 원천기술을 확보하고 상용화 기틀을 마련하기 위한 핵융합에너지개발계획에 박차를 가하게 될 것으로 보인다.

 핵융합센터(NFRC) 권면 연구개발 부장
“핵융합에너지개발진흥법은 국가지원사업 선정 의의
 안정적 연구 기반 확보…”
 KSTAR 주장치 핵심부품 대형 초전도 자석, 국내 연구기술은 세계 최고 수준급으로 평가
 국가적 차원의 연구라는 사명감 가지고, 핵융합에너지개발 연구 더욱 매진할 것

핵융합에너지는 친환경적이고 지속가능한 대체 에너지로 급부상했다. 우리나라는 2003년부터 ‘국제핵융합실험로’에 참여해 핵융합발전을 통한 미래에너지 개발에 본격적으로 뛰어들었다. 핵융합센터(NFRC)의 권면 연구개발부장은 “핵융합실험로의 핵심부품인 초전도 자석의 제작·설치 기술은 우리가 세계 최초이며, 그 수준 또한 세계 최고로 평가받고 있다”고 자부심을 나타냈다.  KSTAR 주장치의 상량식을 마치고, 저온용기 외장 덮개 조립까지 모두 마친 1월 12일 오후, 대

전 핵융합센터에서 권면 연구개발 부장을 만나 핵융합에너지개발진흥법의 국회 의결이 갖는 의의와 향후 연구 개발의 방향을 들어보았다.

핵융합에너지 연구개발이 전 세계적으로 주목받는 이유는 무엇인가요?
핵융합에너지의 원리는 태양에너지와 흡사하여 인공태양이라고도 불립니다. 일단 핵융합에너지의 장점은 다른 에너지의 연료보다 주위에서 쉽게 얻을 수 있다는 것입니다. 바닷물에서는 중수소를, 리튬에서는 삼중수소를 추출하지요. 현재, 전 세계적으로 화석 연료의 고갈과 화석연료에서 배출되는 이산화탄소로 인한 환경오염 때문에 무한청정에너지원을 대체에너지로 사용하려는 추세입니다. 핵융합에너지는 100년이 지나면 재활용이 가능한 중저준위폐기물을 방출하여 청정에너지원으로 평가되고 있으며, 다른 연료에 비해 연료의 고갈 부담도 적습니다. 때문에 무한청정에너지원으로 많은 주목을 받고 있습니다.

최근 핵융합에너지개발진흥법이 국회를 통과했습니다. 연구자로서 이 법의 국회의결이 갖는 의미는 무엇이라 생각하십니까?
현재 ITER(국제핵융합실험로)에 참여하는 국가는 7개국으로, ITER의 다음단계는 실증로(DEMO) 건설입니다. 실증로(DEMO)는 핵융합발전소를 건설하여 핵융합에너지를 상용화하기 위한 바로 전 단계입니다. 상용화의 바로 전 단계이므로, 본격적인 국가 간의 경쟁이 예상됩니다. 원천 기술을 선점하지 못하면, 아무리 후속 연구 개발 결과가 뛰어나다고 하더라도 국내 기술이 상용화되는데 한계가 있습니다. 핵융합에너지개발진흥법은 정부에서는 핵융합에너지개발의 중요성을 인정하고, KSTAR 및 ITER, DEMO에 이르기까지 연구개발 단계에서 원천 기술을 선점할 수 있는 제도적 장치를 국가적 차원에서 마련해주고자 하는 것입니다. 국가지원사업의 의미를 가지므로, 연구자 입장에서는 좀 더 안정적으로 연구할 수 있는 기반이 마련되었다고 생각합니다.  

핵융합에너지 연구개발에서 국내 기술이 세계적으로
경쟁력을 갖는 분야는 어떤 분야입니까?
KSTAR 주장치에는 여러 가지 주요 부품이 많이 들어갑니다. 내구성이 강한 세라믹 재료들도 부품으로 사용됩니다. 그 중에서도 초전도 자석은 핵심 부품이라고 할 수 있습니다. KSTAR는 세계 최초로 대형 초전도 자석으로 제작하는 핵융합장치로 ITER에 적용되는 방식과 유사한 토카막(Tokamak) 방식입니다. 핵융합은 물질이 플라즈마 상태일 때 발생하는데 지구에서는 태양처럼 핵융합반응이 일어날 수 있는 초고온, 고압 상태의 환경이 아니므로 강력한 자기장을 발생시켜 플라즈마를 가둬 핵융합을 일으켜야 합니다.
토카막 장치에서 중수소와 삼중수소를 플라즈마 상태로 만든 다음, 이것을 안정적으로 가두기 위한 자기장을 발생시키려면 초대형 자석이 필요합니다. 구리로 만든 전자석은 열손실이 많기 때문에 적당하지 않지만, 저항이 제로(0)이며 열손실이 일어나지 않는 초전도 자석의 경우는 강력한 자기장을 발생시켜 장시간 동안 고온의 상태로 플라즈마를 가둘 수 있습니다. 핵융합로의 핵심 부품이 바로 대형 초전도 자석이라고 말씀드린 이유가 여기에 있습니다. 현재 국내의 초전도 제작·설치 기술은 세계최고 수준으로 평가받고 있으며, 기술개발의 노하우를 통해 세계 시장의 주도권을 확보하려는 국내 연구진의 노력 또한 계속 되고 있습니다.

혹시 연구개발을 하시면서 어려웠던 점이나 아쉬웠던 부분이 있었다면?
핵융합에너지개발 연구는 벤치마킹할 수 있는 모델이 없는 그야말로 ‘선구적인’ 연구입니다. 그로인해 숱한 시행착오를 겪었고, 지금도 여러 가지 면에서 조심스러운 것은 사실입니다.
그러나 핵융합에너지의 상용화는 점점 현실로 다가오고 있으며, 연구를 처음 시작했을 때보다 많은 분들이 관심을 가져주시고 격려해주셔서 연구자로서 큰 보람을 느낍니다.
다만, 과학자들의 연구에 대해 좀 더 애정을 가지고, 믿고 지켜봐주셨으면 하는 부탁의 말씀을 드리고 싶습니다. 저희 연구진들도 시민단체나 국민 여러분들이 잘못된 부분에 대해서 호되게 질책하신다면, 귀담아 듣겠습니다. 정부와 시민, 과학자 사이의 신뢰가 구축된다면 연구·개발 결과가 더 향상 되리라 봅니다.

향후 핵융합에너지 연구·개발 방향에 대해 말씀해주세요?
1월 11일에는 KSTAR 주장치의 상량식이 있었습니다. 올해 8월 완공이 목표이며, 완공 이후에는 시운전에 들어갈 계획입니다. 핵융합에너지 개발에 대한  제도적 기틀이 마련된 만큼, 국가적 차원의 연구라는 사명감을 가지고 더욱 매진하겠습니다.
정선진 기자

<사진설명>

1,상량식 이후 KSTAR 주장치의 모습. 97%이상의 작업공정률을 나타내고 있다

2,권면 연구개발 부장

3,KSTAR 주장치의 내부 모습
4,KSTAR의 핵심 부품 초전도 자석이 보이는 내부