"핵융합 전기로 집에 불 켠다"…정부, 2030년대 실증로 로드맵 착수

과기정통부, 제5차 핵융합 기본계획 수립 돌입…'AI+Fusion' 전략 본격화
KSTAR 고도화·한국형 실증로 조기 설계 추진…"연구실 기술을 생활 전기로"

프랑스는 22분을 버텼고, 중국은 1000초를 넘겼다. 이제 한국도 '인공태양'으로 실제 전기를 생산하는 시대를 겨냥한 국가 전략 수립에 나선다.

정부가 2030년대 핵융합 전력생산 실증을 목표로 한국형 핵융합 실증로 설계와 인공지능(AI) 기반 차세대 핵융합 기술 개발에 본격 착수했다.

과학기술정보통신부는 7일 서울 과학기술회관에서 '제5차 핵융합에너지 개발 진흥 기본계획(2027~2031년)' 수립 착수회를 열고 국가 차원의 중장기 전략 마련에 돌입했다고 밝혔다.

기사의 이해를 돕기 위한 자료 사진. 대전 대덕연구단지 소재 한국핵융합에너지연구원에 있는 '한국형 초전도핵융합연구장치(KSTAR)'. 아시아경제DB

핵융합에너지 개발 진흥 기본계획은 '핵융합에너지 개발진흥법'에 따라 5년마다 수립되는 법정계획이다. 이번 제5차 계획은 현 정부의 'K-문샷 프로젝트'와 연계해 핵융합 전력생산 실증 시기를 앞당기는 데 초점이 맞춰졌다.

최근 미국과 중국, 일본 등 주요국은 AI와 초전도, 첨단소재 기술을 핵융합 연구에 접목하며 2030~2040년대 상용화를 목표로 경쟁을 가속하고 있다. 민간 스타트업 투자와 실증 경쟁도 빠르게 확대되는 상황이다.

한국 역시 한국형 핵융합연구로(KSTAR)가 1억도 플라즈마를 48초 동안 유지하며 세계 기록을 세우고, 국내 기업들이 국제핵융합실험로(ITER) 사업 참여를 통해 누적 해외 수주 1조원을 달성하는 등 기술력을 축적해 왔다.

다만 정부는 최근 글로벌 경쟁이 급격히 치열해지면서 연구 단계에 머물던 핵융합 전략을 실증·산업화 단계로 전환할 필요성이 커졌다고 판단하고 있다.

이번 기본계획 수립에는 산·학·연 전문가 56명이 참여한다. 기획위원회는 ▲실증 가속화 ▲산업 생태계 혁신 ▲기반 고도화 등 3개 분과로 나뉘어 세부 전략을 논의한다.

실증 가속화 분야에서는 한국형 혁신 핵융합 실증로 조기 설계와 KSTAR 2.0 고도화, AI 가상핵융합로 구축 방안 등을 추진한다. 정부는 AI를 활용해 플라즈마 운전 조건과 이상 상황을 사전에 예측하는 차세대 핵융합 운전 체계도 검토하고 있다.

생태계 혁신 분야에서는 핵융합을 연구 중심 영역에서 산업 생태계로 확장하는 데 초점을 맞춘다. ITER 사업을 통해 확보한 기술을 국내 기업과 연구기관이 활용할 수 있도록 하고, 민관 협의체인 '핵융합 혁신연합'을 중심으로 관련 기업 협력과 실증 인프라 구축을 추진할 계획이다.

기반 고도화 분야에서는 핵융합 전문 인력 양성과 국제협력, 규제체계 정비 등을 논의한다. 특히 정부는 기존 원자력 규제와 구분되는 '핵융합 특화 규제체계' 마련도 검토하기로 했다.

과기정통부는 올해 하반기 공청회와 국가핵융합위원회 심의를 거쳐 제5차 기본계획을 최종 확정할 예정이다.

김성수 과기정통부 연구개발정책실장은 "핵융합에너지는 주요국이 급증하는 에너지 수요 해결을 위해 사활을 걸고 있는 전략기술"이라며 "지난 20년간 축적한 실험실 연구성과를 실제 생활 속 전기로 연결하는 기반을 마련하겠다"고 말했다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr