[과학의날] 핵융합에너지연, 미래 에너지원 개발 선도

초전도핵융합연구장치 KSTAR 운영
국제핵융합실험로 주도적 역할 관심

한국핵융합에너지연구원(KFE) 전경. /사진=한국핵융합에너지연구원 제공

에너지 부족과 기후변화는 인류가 직면한 가장 큰 과제다. 인류의 지속발전 여부가 이 문제에 달려있다고 해도 과언이 아니다. 안전하고 깨끗한 차세대 에너지를 확보하는 일이 무엇보다 시급하다.

국내에선 한국핵융합에너지연구원(KFE·이하 핵융합연)이 세계가 미래녹색 에너지원으로 주목하는 핵융합에너지 개발을 선도하고 있다. 세계 최고 수준의 핵융합연구장치인 초전도핵융합연구장치 'KSTAR(케이스타)'를 국내 기술로 개발하고, 7개국이 참여하는 '국제핵융합실험로(ITER)' 프로젝트 전담기관으로 참여해 주도적 역할을 수행 중이다.

프랑스 현지에서 열린 ITER 조립 착수식. /사진=한국핵융합에너지연구원

▲ITER 주장치 조립 착수… 새로운 에너지 시대 서막=지난해 7월 28일 프랑스 남부 카다라쉬에 위치한 ITER 건설현장에선 장치조립 착수 기념식이 열렸다. ITER 프로젝트엔 우리나라와 미국·러시아·유럽·일본·중국·인도 7개국이 참여하고 있다. 7개국은 핵융합에너지 상용화 가능성을 실증하기 위해 뭉쳤다.

이 때문에 장치조립 착수 기념식은 무한 청정에너지를 찾아 나선 인류의 노력이 가시화된, 새로운 에너지 시대의 서막을 열었다는 의미를 지닌다. ITER 건설이 본격적으로 장치조립 단계에 들어설 수 있었던 건 우리나라에서 담당하는 진공 용기 및 조립 장비 등 적기 조달이 이뤄져 가능했다.

진공 용기는 핵융합로의 가장 안쪽에 위치해 핵융합 반응이 일어나는 1억도 이상 초고온 플라즈마를 발생시키고 유지할 수 있도록 고진공 환경을 구현한다. 전체 9개 섹터 중 우리나라는 4개 섹터 조달을 담당하고 있다. 이 중 지난해 조달을 마친 ITER 진공 용기 첫 번째 섹터(6번 섹터)는 가장 먼저 제작되는 조각인 만큼 각종 기술적 난제를 극복하며, 약 10년간 개발 기간 끝에 완성됐다.

진공 용기 조달 후 실제 조립도 한국 조립 장비가 책임진다. ITER 조립 장비는 우리나라가 상세 설계부터 제작, 검증 시험까지 100% 모든 과정을 책임지고 조달하는 품목이다. 지난해엔 5개 주요 조립 장비들 중 먼저 조달을 완료 한 3가지 품목 외에 '섹터인양장비'와 'CS자석인양프레임'도 무사히 조달을 완료했다.

조립 장비는 ITER 장치 조달품 중에서도 가장 많은 인터페이스를 갖고 있어 매우 까다로운 설계와 제작 기술을 요구하는 품목이었다. 국내 연구진과 산업체의 협력을 통해 모든 조립장비에 대해 ITER국제기구에서 정한 엄격한 품질 기준과 절차를 충족하는 성과를 얻는 게 가능했다. 올해는 첫 번째로 조달 완료한 진공 용기 6번 섹터에 이어 1번 섹터가 국내에서 제작 완료돼 프랑스 카다라쉬로 떠날 예정이다.

ITER 진공용기 6번 섹터 직립화 작업 모습. /사진=한국핵융합에너지연구원 제공

▲ITER 국제기구에서 활약하는 핵융합인력=미래에너지를 위한 국제협력의 장은 우리나라 과학기술 인재들에게도 능력을 꽃피우는 꿈의 무대로 주목받는다. ITER 국제기구는 장치의 건설 및 조립, 설치 등 ITER 사업 전체를 총괄하고 있다. 기구엔 장치 제작 설치에 필요한 연구·기술인력과 구매·인사의 행정인력 등 프로젝트 전반에 걸쳐 7개 회원국 전문가 1000여 명이 근무하고 있다.

원칙적으로 ITER 국제기구는 ITER 프로젝트에 참여하는 회원국 국민만 근무할 수 있다. 세계 최대의 국제협력 과학기술 프로젝트인 만큼 공개경쟁 채용 방식을 통해 가장 전문성 있는 인재를 채용하기 위해 노력하고 있다.

현재 ITER 국제기구에서 근무하고 있는 한국인은 50여 명이다. ITER 건설 및 운영 과정에서 미래 핵융합 핵심기술을 충분히 확보하기 위해선 더 많은 전문인력의 참여가 필요하다. 이에 정부는 채용 지원 및 근무 안정성 강화, 복귀 후 불확실성 해소 등 핵융합 전문인력 양성을 위한 ITER 기구 근무자 지원 등을 확대하고 있다. 이에 따라 매년 국내 우수 인력들의 ITER 국제기구 지원도 늘어나고 있다.

핵융합에너지연 관계자는 "ITER 완공이 가시권으로 들어온 지금 ITER은 우수한 핵융합 인력들이 역량을 마음껏 펼치는 글로벌 무대이자, 향후 우리나라가 핵융합에너지 실현을 선도하기 위한 발판을 마련하는 기회의 장이 될 것"이라며 "에너지 자립국이자, 진정한 에너지 수출국으로 변모하도록 최선을 다하겠다"고 말했다.
송익준 기자