‘꿈의 에너지’ 국제핵융합실험로 조립이 시작됐다

한국 포함 7개국서 부품 제작·조달
4년 반 걸려 완성…2025년 가동 예정

국제핵융합실험로 건설 현장 전경. 과학기술정보통신부 제공

2025년 시험 가동이 목표인 국제핵융합실험로(ITER, 이터) 장치 조립이 시작됐다.

이터 국제기구는 28일 오전 10시(현지시각, 한국시각 오후 5시) 프랑스 남부 도시 카다라슈에서 기념식을 열고 "새로운 에너지 시대의 시작을 선언한다"고 밝혔다. 이날 행사는 전세계에 유튜브로 생중계 됐다.

이터는 태양을 본뜬 핵융합 에너지의 실용화 가능성을 실증하기 위해 미국, 러시아, 유럽연합, 일본, 중국, 한국, 인도 7개국이 공동으로 제작하고 있는 실험로다.

토카막(밀폐형 핵융합 장치) 복합동 외부.

실험로의 주요 부품들은 회원국들이 각자 개발, 제작해 현장에 반입했다. 일본과 유럽은 초전도자석 TF코일, 인도는 저온용기 베이스 등을 맡았다. 한국에선 2003년 이후 110여개 업체가 참여해 열차폐체, 초전도도체, 진공용기 등 9개 장치를 조달했다. 과기정통부는 "특히 핵심 품목이자 조립 첫 순서에 해당하는 진공용기 최초 섹터와 이터 전용 조립 장비를 개발해 조달했다"고 밝혔다. 조립을 마치는 데는 약 4년 반이 걸릴 것으로 예상된다.

현대중공업이 제작한 진공용기 첫 번째 섹터.

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2007년 건설 시작…현재 공정률 70%

1980년대 미국과 소련의 핵융합 연구 협력의 일환으로 논의가 시작된 이터는 1990년대 이후 10년 이상의 설계 과정을 거쳐 2007년부터 건설을 시작했으며, 2025년 완공 후 12년간 운영한다. 현재 전체 공정률은 70%다. 빌딩 및 토목공사는 75%, 극저온 설비는 60%가 진행됐다.

건설비용의 45%는 유럽연합(EU)이 부담하며 다른 6개국은 각각 9%씩 분담하고 있다. 지금까지의 한국 분담금은 2020년 예정분을 포함해 3723억원, 조달품 수주액은 그 두배인 6180억원(136건)에 이른다. 현재 이터 국제기구에는 핵융합 전문가 등 51명의 한국인이 근무 중이다.

7개국이 조달한 부품들.

핵융합은 태양이 에너지를 만들어내는 방식으로, 원자력발전의 핵분열과는 반대 원리다. 원자핵이 융합하는 과정에서 줄어든 일량이 에너지로 변환된다. 지구에서 태양과 같은 높은 온도를 인공적으로 만들어 핵융합이 잘 일어날 수 있도록 한 장치가 바로 핵융합실험로다. 핵융합은 플라스마가 태양 중심부보다 10배 뜨거운 1억5천만도에 이르면 발생한다. 핵융합 발전의 원료는 바닷물에서 뽑아서 쓸 수 있는 중수소와 리튬을 이용해 만든 삼중수소다. 핵융합 발전은 원자력발전소에서 나오는 것과 같은 고준위 방사성 폐기물의 발생이 없는 청정 에너지원으로 꼽힌다. 파인애플 크기 정도의 양이 석탄 1만톤에 상당하는 에너지를 생산한다.

완공 후 이터에서는 500메가와트의 열출력이 발생한다. 이를 전력망에 연결할 경우엔 20만가구가 쓸 수 있는 200메가와트 전기가 생산된다. 핵융합로가 상용화되려면 최소한 10배 더 많은 전기를 생산해야 한다.

곽노필 선임기자 [e-mail]