수소 1g으로 석유 8t 맞먹는 친환경 ‘꿈의 에너지’ 생산 인공태양 연구시설이란? 민·관 핵융합 기술 상용화 연구 기반 가열·전류구동 시험 등 5대 핵심 시설 200개 기업·1만여개 일자리 창출 전망 양시원 기자

2025년 11월 24일(월) 19:58

인공태양 연구시설 유치 나주시민추진위원회가 지난 7일 오전 전남 나주시 빛가람동 한전KDN 사거리에서 태양에너지가 만들어지는 원리를 활용한 핵융합 연구시설의 나주 유치를 위한 홍보 캠페인을 하고 있다. /사진=연합뉴스

전남도와 나주시가 전북 군산시·경북 경주시와의 치열한 유치 경쟁 끝에 최종 확정을 눈앞에 두고 있는 ‘인공태양(핵융합) 연구시설’은 정부가 국가 전략기술인 핵융합에너지 가속화와 기술 선도를 위해 구축하는 핵심 연구 기반 시설이다.

‘무한 청정에너지’로 평가받는 핵융합에너지는 태양의 에너지 생성 원리를 모방해 인공적으로 중수소와 삼중수소의 핵융합 반응을 일으켜 고온의 열을 발생시키고 이를 통해 전기를 생산하는 차세대 에너지 기술이다.

연료인 수소 1g으로 석유 8t에 맞먹는 에너지를 생산할 수 있으며 이산화탄소를 거의 배출하지 않고 폭발 위험도 적어 탄소중립, 에너지 안보, 미래 성장을 동시에 실현할 국가 전략기술로 꼽힌다.

전남도는 인공태양 연구시설이 ‘전남 AI·에너지 수도’ 도약을 위한 핵심 퍼즐로 보고 유치에 공을 들여왔다. 전남도는 인공태양 연구시설이 나주에 들어서면 200개 이상의 관련 기업 유치와 1만개 일자리 창출이 가능할 것으로 전망하고 있다.

미국·영국·중국 등 주요 국가가 앞다퉈 핵융합에너지 개발 경쟁에 뛰어든 가운데 한국도 핵융합에너지 상용화 기술과 시장 주도권 확보를 위해 핵융합에너지 실현 가속화 전략을 추진 중이다.

과학기술정보통신부는 앞서 지난해 7월 발표한 ‘핵융합에너지 실현가속화 전략’을 통해 2035년까지 핵융합에너지 핵심기술 확보를 목표로 하는 단계별 기술 개발 이정표를 제시한 바 있다.

핵융합에너지 기술 상용화를 위해서는 핵심기술 개발과 개발된 기술의 시험·검증이 필수적이다. 인공태양 연구시설이 바로 이러한 역할을 수행하는 연구·실증 전초기지다.

과기부는 지난 10월15일 ‘핵융합시설 핵심기술 개발 및 첨단 인프라 구축사업’(인공태양 연구시설) 부지 유치 공모를 공고했다. 민·관 협력을 통한 핵융합 상용화 핵심기술 개발과 첨단 연구·산업 인프라 구축을 골자로 한다.

한국형 혁신형 핵융합로 구현 7대 핵심기술 개발 3천500억원, 핵심기술 실증을 위한 5대 핵심 연구 실증 기반 구축 8천500억원 등 2027년부터 2036년까지 총 1조2천억원(추정액)의 사업비가 투입될 전망이다.

한국형 혁신형 핵융합로 구현 7대 핵심 기술은 ▲노심 플라즈마 ▲디버터 ▲가열·전류구동 ▲초전도 자석 ▲증식블랑켓 ▲핵융합 소재 ▲연료주기 등이 포함된다.

5대 핵심 연구 실증 기반은 ▲가상 핵융합 기반 첨단 IT 인프라 ▲가열·전류구동 통합 시험시설 ▲초전도 자석 시험·평가시설 ▲핵융합 중성자 조사와 안전성 시험시설 ▲핵융합 연료주기 공정 시험시설 등이다.

과기부는 이번 사업을 통한 성과 목표를 핵심기술 상용화 수준 확보, 핵심기술 검증 데이터·표준 확보, 인프라 활용 확산과 공동활용 체계 확립으로 설정했다.

선제적 상용화 핵심기술 개발·실증, AI·디지털 기술 적용 핵심기술 개발 기간 단축, 연구·산업 생태계 확장을 통한 상용화 선도, 전주기 관점의 운영·유지보수 최적화 전략 수립 등의 순으로 사업을 추진할 계획이다.

과기부는 이번 부지 선정을 기반으로 오는 12월 제출 예정인 예비타당성조사를 거쳐 2027년부터 본격적인 사업을 추진할 방침이다.

/양시원 기자