핵융합 에너지의 미래와 한국의 기술 개발

 # 핵융합 에너지의 미래와 한국의 기술 개발


핵융합 에너지는 현재 전 세계적으로 많은 국가에서 절박하게 투자되고 있는 분야입니다. 특히, 미국과 중국을 포함한 여러 나라들은 이 기술의 상용화를 위해 막대한 자원을 투입하고 있으며, 이는 탄소중립 목표 달성을 위한 필수 요소로 인식되고 있습니다. 만약 핵융합 상용화가 이루어지지 않는다면, 2050년까지의 탄소중립 달성이 매우 어려워질 것으로 예상됩니다. 또한, 인공지능(AI) 운영에 필요한 막대한 전기에너지를 확보하기 위해서도 핵융합 기술의 발전이 필수적입니다. 한국은 이러한 에너지 시장의 패러다임을 변화시키기 위해 핵융합 기술 개발의 속도를 더욱 높여야 할 시점에 있습니다.


## 한국의 핵융합 기술 개발


오영국 한국핵융합에너지연구원 원장은 핵융합 상용화의 필요성을 강조하며, 국내 핵융합 관련 기업 생태계의 유지가 매우 중요하다고 언급하였습니다. 한국은 핵융합 기술을 통해 탄소중립 목표를 달성해야 하며, 이를 위해 민간과의 협력이 필수적입니다. 핵융합 기술 개발은 한국의 에너지 시장에서 중요한 역할을 할 것으로 기대되며, 이를 위한 연구와 투자가 더욱 필요하다는 점이 강조되고 있습니다.


## 핵융합의 원리와 안전성


핵융합은 원자핵이 고온과 고압 환경에서 결합하여 막대한 에너지를 방출하는 반응입니다. 이 과정은 태양이 빛을 내는 원리와 유사하여, 인류가 안전하게 사용할 수 있는 에너지원으로 주목받고 있습니다. 핵융합 에너지는 원자력 에너지에 비해 안전하며, 태양광 에너지에 비해 24시간 에너지 생산이 가능한 장점이 있습니다. 현재까지 핵융합 에너지를 상용화한 국가는 없다는 점이 주목할 만합니다.


## KSTAR와 초고온 플라스마


한국은 2007년 세계 최초로 나이오븀틴 초전도자석으로 만들어진 초전도핵융합연구장치 KSTAR를 독자적으로 구축하였습니다. KSTAR는 2018년에 1억 도의 초고온 플라스마 운전을 세계 최초로 성공적으로 수행하였으며, 2020년에는 1억 도 운전 20초, 2021년에는 1억 도 운전 30초에 성공하여 핵융합 분야에서 선도적인 위치를 차지하고 있습니다. 초고온 플라스마를 생성하고 유지하는 것은 핵융합 에너지 생산의 핵심입니다.


## 국제핵융합실험로(ITER) 참여


한국은 유럽연합(EU), 미국, 중국, 일본, 러시아, 인도와 함께 세계 최대 규모의 국제핵융합실험로(ITER)를 2045년까지 건설할 계획입니다. 오 원장은 미국이 마이크로소프트(MS), 오픈AI, 구글 등 민간 투자를 통해 2028년까지 핵융합으로 전기 에너지를 생산하겠다는 목표를 가지고 있다고 언급하였습니다. 중국은 정부 주도로 매년 약 2조 원을 핵융합 연구에 투자하고 있으며, 한국의 경우 과학기술정보통신부는 탈탄소 시대와 에너지 주권 확보를 위해 핵융합 에너지 실현 가속화 전략을 발표하였습니다.


## 핵융합 기업 생태계의 유지


오 원장은 국내 핵융합 기업 생태계 유지가 현재의 주요 고민이라고 밝혔습니다. KSTAR 구축과 ITER 참여로 인해 핵융합 관련 부품을 만드는 기업이 약 170개가량 생겨났으나, 한국의 ITER 납품이 거의 완료되어 일감이 끊기는 상황입니다. 그는 2030년대에 혁신형 소형 핵융합로 장치(가칭) 건설에 착수할 필요가 있다고 생각하고 있습니다. 일감이 사라지면 기업과 축적된 기술 노하우가 사라질 수 있으며, 이는 핵융합 기업 생태계의 붕괴로 이어질 수 있습니다.


## 미래의 핵융합 시장 전망


국내 1호 핵융합 스타트업인 인애이블퓨전은 현재 400억 원대 규모의 해외 사업 수주를 목전에 두고 있으며, 글로벌 시장조사업체 프레지던스리서치에 따르면 전 세계 핵융합 시장 규모는 2040년까지 약 8434억6000만 달러(약 1225조4630억 원)에 이를 것으로 예상됩니다. 오 원장은 AI 기술 발전으로 인해 핵융합의 중요성이 더욱 커질 것이라고 강조하였습니다. AI 운영에 필요한 막대한 전기에너지 수요가 증가하면, 전 세계가 핵융합에 주력하게 될 것이라는 전망이 제시되었습니다.


핵융합 에너지는 미래의 에너지 수요를 충족할 수 있는 중요한 열쇠입니다. 한국은 이 기술 개발에 박차를 가하여 탄소중립 목표 달성과 에너지 시장의 변화를 이끌어 나가야 합니다.


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