핵융합 초전도체 기술 독자 노선…2035년까지 기술 자립 추진

세계 최고 수준 16T 시험시설 구축
산학연 원팀 체계·글로벌 공동연구 확대

한국 초전도핵융합연구장치 'KSTAR'. 2024.7.22 ⓒ 뉴스1 김기태 기자

(서울=뉴스1) 김민수 기자 = 과학기술정보통신부가 2035년까지 핵융합 초전도체 핵심 기술 자립화를 추진한다. 핵융합 발전 상용화의 성패를 좌우하는 초전도체 기술을 선제적으로 확보한다는 구상이다.

과기정통부는 19일 연구개발(R&D) 강화, 산학연 협력 체계 구축, 지역 연구 인프라 확충, 글로벌 연구기관과의 전략적 협력을 포함한 종합 추진 전략을 마련했다고 밝혔다.

초전도체는 전기 저항이 '0(제로)'인 특수 소재다. 강한 전류를 손실 없이 흘려보낼 수 있다.

핵융합로에서는 이 특성을 활용해 초고자기장(매우 강한 자기장)을 만들고, 1억도 이상으로 가열된 플라스마(기체 상태를 넘어선 고에너지 물질)를 가두는 역할을 한다. 핵융합 발전할 수 있으려면 이 플라스마를 안정적으로 제어하는 기술이 필수적이다.

초전도체 기술은 난도가 높고 장기간 연구개발이 필요한 분야다. 최근 글로벌 민간 기업과 선도 연구기관을 중심으로 핵융합 상용화 경쟁이 본격화되면서, 초전도 기술 선점 경쟁도 가속화되고 있다.

정부는 우선 16테슬라(T)급 초전도 도체 시험시설을 구축한다. 테슬라는 자기장 세기를 나타내는 단위다. 현재 스위스 술탄(SULTAN) 시설이 최대 12T까지 시험이 가능한 것과 비교하면 더 높은 자기장을 국내에서 검증할 수 있게 되는 셈이다.

해당 시설은 한국에너지공과대학교 내에 건설 중이며, 2026년 6월까지 실험동 건설을 마치고 2028년까지 시험설비 구축을 완료할 계획이다. 올해 예산은 120억 원이 투입된다.

글로벌 협력도 병행한다. 한국핵융합에너지연구원은 세계 최대 입자물리 연구기관인 유럽입자물리연구소(CERN)와 초전도 선재(가느다란 초전도선) 제작 공동연구 양해각서를 체결하고 기술 고도화에 착수한다.

과기정통부는 EU와 핵융합 블랭킷(핵융합 반응에서 발생하는 에너지를 열로 바꾸고, 핵연료 원료인 삼중수소를 생산하는 장치) 기술도 공동 개발 중이다.

핵융합로 소형화를 가능하게 하는 고온초전도체 기술 개발도 본격 추진한다. 고온초전도체는 기존 초전도체보다 상대적으로 높은 온도에서 작동하면서도 더 강한 자기장을 구현할 수 있는 소재다.

정부는 자석 제작에 필요한 핵심 소재·공정·성능 검증 기술 확보를 위한 중장기 R&D를 추진하며, 2026년 21억 5000만 원을 투입한다.

아울러 연구기관·대학·산업체가 참여하는 '원팀(One-Team)' 협력 체계를 2026년 상반기 중 구축해 기술 개발과 실증, 산업 연계를 병행할 계획이다.

과기정통부는 이번 전략을 통해 2035년까지 핵융합 초전도체 핵심 기술을 자립적으로 확보하고, 핵융합 에너지 상용화와 차세대 대형 연구시설 분야에서 기술 경쟁력을 강화할 방침이다.

kxmxs4104@news1.kr