"인공태양 연료 잡는다"… 日 1000억 엔 삼중수소 거점

일본 문부과학성이 2030년대 핵융합 발전 실증을 목표로 아오모리현에 삼중수소 취급 기술 거점을 신설하기로 결정했다.

요미우리신문은 27일 일본 정부가 내년도 예산 요구안에 핵융합 개발비 약 1000억 엔을 반영해 전국 4개 거점을 정비한다고 보도했다.


요미우리신문 보도에 따르면 일본 문부과학성은 차세대 에너지원인 핵융합 발전 상용화를 위해 방사성 물질인 삼중수소(트리튬) 취급 기술을 연구하는 전용 거점을 아오모리현에 신설하기로 방침을 굳혔다. 내년도 예산 개산요구안에는 핵융합 개발 관련 사업비로 총액 약 1000억 엔을 반영했다.

핵융합 발전은 중수소와 삼중수소의 원자핵이 융합할 때 방출되는 막대한 에너지를 이용하는 기술이다. 핵분열 연쇄반응을 활용하는 기존 원자력 발전과 달리 노심 용융이나 제어 불능 위험이 낮아 글로벌 청정에너지 패권의 최종 승부처로 꼽힌다.
일본은 고순도 삼중수소를 노 내부에서 대량 순환시키는 핵심 기술을 선점해 2030년대 발전 실증 경쟁에서 우위를 차지하겠다는 구상이다.


핵심 시험 거점은 양자과학기술연구개발기구(QST) 산하 롯카쇼 퓨전 에너지 연구소(아오모리현 롯카쇼촌) 부지를 확장해 조성하는 '연료 시스템 안전 시험 시설'이다.

이 시설은 산업계와 학계, 정부 연구기관이 협력하는 산학관 연구개발(R&D) 거점으로 운영된다. 삼중수소를 안전하게 저장하는 설비 구축은 물론, 삼중수소를 동결시켜 펠릿 형태로 노 내부에 정밀 공급하는 장치와 원격 로봇 보수 장비를 개발한다.

이와 함께 이바라키현 QST 나카 퓨전 과학기술연구소, 기후현 핵융합과학연구소, 오사카대 레이저과학연구소 등 전국 4개 거점의 인프라도 대대적으로 정비한다. 특히 기후현 연구소에서는 노 내부 플라스마 상태를 정밀 예측하는 슈퍼컴퓨터 성능을 대폭 강화한다.
다카이치 사나에 정권은 핵융합을 국가 성장전략 17대 중점 투자 분야의 하나로 지정해 전폭 지원하고 있다.


일본의 대규모 핵융합 예산 투입과 거점 정비는 한국의 핵융합 가치사슬·에너지 안보 전략에도 직접적인 영향을 미칠 것으로 보인다.

한국형 초전도 토카막 연구장치인 KSTAR를 운영하며 고온 플라스마 운전 기술을 축적해온 한국핵융합에너지연구원과 두산에너빌리티·현대중공업 등 국내 원전·중공업 기업들은 차세대 핵융합 실증로 부품 수주와 삼중수소 증식 블랭킷 기술 개발에서 일본과의 주도권 경쟁에 직면하게 된다.

일본의 산학관 거점과 공동 연구가 진전될 경우 국내 기업들의 초전도 자석 및 원격제어 장비 공급망 참여가 확대되는 긍정적 경로가 열릴 수 있다.

반면 일본이 삼중수소 연료 순환 기술을 독점하고 슈퍼컴퓨터 기반 플라스마 제어 기술 격차를 벌릴 경우 한국의 차세대 실용화 로드맵이 지연될 위험이 상존한다. 1000억 엔대 정부 예산의 실제 집행 속도가 핵심 변수로 꼽힌다.

문부과학성 간부는 "핵융합 실용화의 공통 과제가 되는 핵심 기술 개발을 가속하고 싶다"라면서 "전국 4대 거점의 산학관 연계를 통해 2030년대 실증 목표를 차질 없이 달성하겠다"고 밝혔다.


이용수 글로벌이코노믹 기자 piscrait@g-enews.com