일본, 2030년대 핵융합 발전소 현장 실험 추진... "세계 최초 목표"

일본 정부가 2030년대 핵융합 발전소를 통한 전기 생산 현장 시험을 세계 최초로 실시한다는 계획을 추진 중이라고 20일(현지시각) 일본의 경제신문 닛케이 아시아가 보도했다.

2023년 처음 발표된 '핵융합에너지 혁신전략'이 곧 개정될 예정이며, 이번 개정에는 시범 프로젝트 실시 일정이 구체적으로 명시될 것으로 알려졌다.

현재의 전략은 실증 실험 일정을 명확히 하지 않고 "가능한 한 빨리" 일정을 명확히 하겠다는 언급만 담고 있으나, 개정안에서는 시범 운영에 대한 구체적인 로드맵이 공식화될 전망이다.

핵융합 발전은 태양 내부에서 일어나는 반응을 복제하는 기술로, 기존 핵분열 기반 원자력에 비해 방사선을 덜 방출하는 사용 후 연료를 생성하며 폭주 연쇄 반응이나 멜트다운이 사실상 불가능하다는 장점이 있다. 또한, 온실가스를 배출하지 않아 청정에너지의 이상적인 형태로 여겨지고 있다.
일본 정부는 핵융합 에너지를 산업 경쟁력과 경제 안보 강화 수단으로 활용하고자 한다. 개정 전략에 따라 내각부가 상업적 타당성 달성을 위한 태스크포스를 설립하고, 법적 프레임워크 구축, 예산 승인, 인력 양성 등을 포함한 종합 패키지를 마련할 계획이다.

또한, 공공 및 민간 부문이 국제 표준 개발에 협력한다는 내용도 포함될 것으로 보인다. 일본이 이 분야에서 선도적 위치를 차지하면 국내 기업들에 더 큰 시장 기회가 열릴 것으로 기대된다.

핵융합 발전은 아직 초기 단계 기술이지만, 일본은 명확한 로드맵 수립을 통해 민간 투자를 유치하고 산업 성장을 가속화하려는 전략이다.

지난 회계연도에는 3개 연구기관이 독자 기술을 활용한 현장 테스트 시설을 개발할 수 있도록 100억 엔(약 6,900만 달러)의 예산을 승인했다. 이 시설들은 올해부터 단계적으로 확장되며, 민간 기업들도 이용할 수 있게 될 예정이다.

자금 지원을 받는 기관은 국립핵융합과학연구소, 국립양자과학기술연구소, 오사카 대학 레이저 공학 연구소 등 3곳이다. 이들 기관은 각자 독자적인 기술로 핵융합 연구를 진행하게 된다.

세계적으로 미국과 중국이 향후 10년 내 핵융합 발전 시범 운영을 계획하고 있으며, 영국은 2040년까지 현장 테스트 실시를 목표로 하고 있다. 일본은 이들보다 앞서 세계 최초의 핵융합 발전 시범 사업을 달성하겠다는 야심찬 목표를 세웠다.

기존에 일본은 국제열핵실험로(ITER) 프로젝트 결과를 바탕으로 2050년대에 파일럿 원자로 가동을 계획했다. 일본은 미국, EU, 중국, 러시아, 인도, 한국과 함께 이 프로젝트에 참여하고 있다. 그러나 ITER 프로젝트는 부품 결함과 코로나19 팬데믹으로 인해 당초 올해로 예정됐던 연구 시작이 2034년으로 연기되면서 진전이 늦어졌다.

한편 민간 부문에서도 적극적인 움직임이 나타나고 있다. 2024년 3월에는 미쓰비시 중공업, IHI, 미쓰이, NTT 등 80개 이상 기업이 참여한 일본 핵융합 에너지 협의회가 출범했다.

같은 해 11월에는 스타트업 교토 퓨전니어링이 도쿄대학, 규슈대학 및 전 세계 연구진을 모아 FAST 시연 프로젝트를 시작했으며, 이 컨소시엄은 2030년대 중반에서 후반 사이에 핵융합 에너지 생산을 목표로 하고 있다.

일본의 이러한 핵융합 발전 추진은 에너지 자원이 부족한 국가로서 에너지 독립성을 확보하고, 미래 청정에너지 시장에서의 주도권을 확보하려는 장기적 전략의 하나로 볼 수 있다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com