[인터뷰] 유석재 소장이 들려주는 핵융합 기술 (下)
[인터뷰] 유석재 소장이 들려주는 핵융합 기술 (下)
  • 이재경 기자
  • 승인 2019.07.19 18:25
  • 댓글 0
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-상용화 가능성 확인은 2035년
-첨단산업을 지탱할 유일한 에너지원
유석재 국가핵융합연구소 소장. (사진=이재경 기자)

[데일리비즈온 이은광 이재경 기자] 핵융합 에너지는 흔히 ‘꿈의 에너지’, 또는 ‘미래의 에너지’라고 불린다.

가장 일반적으로는 연료의 무한함을 꼽을 수 있다. 핵융합의 연료는 중수소와 삼중수소를 꼽을 수 있는데, 중수소는 바닷물을 전기분해해서 얻을 수 있다. 삼중수소는 리튬과 중성자를 반응시켜 만들 수 있다. 리튬 역시 바닷물에 녹아 있으니, 사실상 연료 고갈의 염려가 없다.

또한 핵융합 발전은 방사능 폐기물이 거의 없으며 온실가스와 공해 물질도 발생시키지 않는다. ‘친환경 에너지’에 가깝다. 거기에 핵융합로에 이상이 생기면 플라스마가 스스로 식도록 설계되었기 때문에 안전성 위험도 없다. 아울러 같은 양의 원료로 원자력 발전보다 7배 이상의 에너지를 생산할 수 있다. 

그렇게 좋다는 핵융합 기술, 하지만 일반인들에게는 아직 생소한 개념인 것도 사실이다. 당장 우리나라가 핵융합 기술부문에서 선도국의 위치에 있다는 사실마저 거의 알려져 있지 않다. 이에 유석재 국가핵융합연구소 소장은 “상용화가 생각보다 얼마 남지 않았다”며, “2035년을 기점으로 세계 에너지시장이  송두리째 뒤흔들릴 것”이라 내다봤다.

과연 그 말이 함의하는 바는 무엇일까, 16일 대전 대덕연구단지에 위치한 연구소로 그를 직접 찾아 좀 더 자세한 이야기를 들어보기로 했다.

[인터뷰] 유석재 소장의 ‘핵융합 예찬론’ (中) 에서 이어집니다.

NFRI 전경. (사진=NFRI)

ITER(이터) 설립에 우리가 기여한 바도 많겠네요

맞습니다. 핵융합 강대국(미국, 중국, 일본, 유럽연합, 러시아, 인도, 한국)들이 모여서 만들었죠. 여태 말씀드린 핵융합 이론이 결국 경험적으로 검증되지는 않았거든요. 이것을 실험적으로 검증해보자고 해서 이 장치를 건설하게 되었어요. 워낙 큰돈이 들다보니 7개 국가가 모여서 검증 데이터를 공유하자는 협약을 했습니다.

위치는 프랑스는 카다라시라는 마을에 있습니다. 케이스타를 가로 세로 각각 3배씩 늘린 것이라고 보시면 됩니다. 사용하는 재료도 거의 같고요. 이터를 건설하는 데 있어서 유사한 작업을 해본 국가는 우리나라가 유일합니다. 그러다보니 저희가 주도적인 역할도 하고 있습니다, (과거 케이스타 설립 당시) 부품을 공급했던 한국 기업들이 이번에도 큰 역할을 수행했습니다. 

인도가 들어간 것은 다소 의외인데요

사실 인도의 ITER 가입에 대한 논란도 있었지만 결국 참여하기로 최종 결정되었지요.

상용화가 된다면 어떤 변화가 올까요 ? 

수소가 크게 세 종류가 있어요. 일반 수소. 두 배 무거운 중수소. 이중 수소라고도 불립니다, 그리고 세 배 무거운 삼중 수소가 있습니다.

현재는 중수소와 삼중수소를 융합시켜서 에너지를 내는 방법을 고려하고 있습니다. 가령, 태양은 단일 수소인데 덩어리카 크고 중력이 세서 내용물들을 잘 가둘 수 있습니다. 근데 지구에서 실험할 때는 태양과는 다른 방법이 필요합니다. 그래서 중수소와 삼중수소를 융합시켜서 에너지를 내기로 한 것입니다. 중수소는 바닷물에 무한히 있으니, 에너지원 걱정이 없습니다.

실제로 핵융합의 연료는 바닷물입니다. 그래서 과거에 보면 영토 내에 석유나 석탄이 우연히 존재하는 국가가 어느 순간 에너지 강국으로 대접받았습니다. 미래는 다릅니다. 파리기후협약이나 기후변화에 대한 공감대로 이산화탄소가 나오지 않는 에너지에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 풍력이나 태양광의 경우 사회적 요구를 해결하기 어렵다고 봅니다. 어디까지나 보조로서의 성격이 강합니다. 원자력의 경우 고준위 방사능 폐기물의 문제가 아직 해결되지 않았습니다. 

핵융합은 이러한 문제로부터 안전하고, 대용량 생산도 가능합니다. 연료는 바닷물이니까요. 따라서 핵융합 기술을 가진 국가가 앞으로 에너지 강국으로 등극할 것입니다. 결국 이를 나누는 기준 은 자원이 아니라 기술입니다.

우리나라처럼 기술기반으로 성장한 국가는 굉장히 유리한 입장에 있습니다. 거기다 우리는 삼면이 바다이기 때문에 원천재료도 풍부한 편입니다. 기회가 다른 어느 나라보다 많다고 생각합니다.

4차 산업의 AI, 무인자동차 같은 문제도 결국 에너지 문제에 기반합니다. 달리 말하면 에너지 공급이 불안정하면 미래 기술도 불안정하다는 이야기입니다. 이전 사회는 에너지 소모량이 크지 않았기 때문에 생존의 기회가 많았어요. 그러나 4차 산업이 완전히 정착되고 나면 완벽한 에너지 기반 사회로 변모할 것입니다. 그렇다면 풍성한 에너지가 필요하고, 이는 화석연료 등으로 대체될 수는 없죠. 노동력이나 가축의 에너지를 사용하던 시대는 예전에 지났고요. 핵융합은 이러한 리크스를 이완하고 해소하는 방법으로 유일한 대안입니다.

NFRI 연구원들의 모습. (사진=NFRI)

구글이 투자한다는 얘기도 있다던데요?

구글은 4차산업을 주도하는 기업입니다. 구글은 아마 아무리 기술이 발달한다 해도 에너지에 대해 모른다면 결국 거기에 종속될 수밖에 없다고 판단한 것 같아요. 과거에는 핵융합이 먼 미래의 것이라고들 느꼈습니다. 그러나 최근에는 AI나 초전도 등 주변기술들이 받쳐주면서 성장하고 있어요. 예전에는 핵융합이 첨단연구분야였다면, 요새는 다른 첨단연구분야에 핵융합이 견인되는 것 같아요.

미래가 확 다가온 느낌입니다. 저희는 이미 핵융합의 상용화가 가시권에 들어왔다고 보고 있고요. 그 시점은 2035년경으로 보고 있습니다. 그 이전에 이미 산업, 투자계의 큰 손들은 이미 핵융합에 투자를 하고 있겠죠. 최소한 뒤처지지 않으려거나, 시범적인 투자라도 진행될 것으로 예상하고 있습니다.

우리나라는 어떻게 해야 할 것이냐. 1990년을 전후해서 아날로그에서 디지털로 바뀔 때. 우리나라는 운 좋게도 선배들이 이 흐름에 빨리 올라타는데 성공했습니다. 그 후로 급격한 경제성장도 있었죠. 당시 급속히 경제성장을 하던 일부 국가들은 그 흐름에 적응하지 못해 주저앉았습니다. 일본 역시 고통스런 20년을 보내고 있지 않습니까? 소니 등이 아날로그를 고집했던 이유와 무관치 않습니다.

유석재 소장. (사진=NFRI)

마지막으로 하실 말씀이 있다면?

앞서 말씀드린대로 저희는 핵융합의 상용화 가능성을 확인하는 시점을 2035년으로 보고 있습니다. 그 시기에 핵융합 기술이 있으면 초강대국으로 가는 것이고, 기술이 없으면 뒤처지게 되어  세계질서가 다시금 요동칠 것입니다. 오히려 그 때와 비교해 기술격차는 더 심해질 수 있습니다. 현재의 변동은 4차 산업이라는 사회경제적 구조와 같이 맞물리기 때문입니다. 따라서 그 전까지 우리나라는 핵융합 기술자립을 위해 총력을 기울여야 합니다. 이 부분이 제가 염려하는 부분입니다. 여러분들도 같이 고민해 보셨으면 합니다.



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