“2015년까지 핵융합 실험로 건설”

참여국별 ITER 건설비 분담률

‘이터’ 기구 공식 출범
6조 투임 7개국 참여

국제핵융합실험로(이터·ITER) 기구가 핵융합 에너지 공동연구 구상이 처음 제안된 지 20여년 만인 지난 24일 공식 출범을 선언했다.

우리나라와 유럽연합·미국·러시아·중국·일본·인도 등 7개국이 참여한 이 프로젝트는 2015년까지 프랑스 남부의 소도시 카다라슈에 국제핵융합실험로를 지어 2016년부터 가동하고 2030년대엔 핵융합 방식의 시험발전소(데모플랜트)를 세우겠다는 일정을 정해두고 있다. ‘태양 에너지의 발생 원리인 핵융합 반응을 통해 대용량의 전기를 생산할 수 있음을 공학적으로 실증하겠다’는 게 직접 목표다.

2015년까지 실험로 건설에 모두 50억8천만 유로(6조960억원)가 들어가는 이터는 ‘사상 최대 규모의 국제 공동연구’로 기록될 전망이다. 7개국에서 2000여명의 과학자와 엔지니어들이 참여한다. 실험로 건설 비용은 유럽연합이 45.46%(23억900만 유로)를 맡고 나머지 여섯 나라가 9.09%씩(8767억원) 분담한다. 대전 국가핵융합연구소는 “국내 산업체 매출 비용, 전문인력 양성 비용 등을 감안하면 이터에 내는 순수 비용은 1천억원 정도”라고 추산했다.

이터 기구의 공식출범 선언은 참여 7개국에서 ‘공동이행협정’의 비준·동의 절차를 마쳐 이터가 국제법의 효력을 지니게 됐음을 뜻한다. 참여국은 전쟁이나 천재지변 같은 비상상황이 아니면 중도에 참가국의 의무를 그만둘 수 없으며, 반면에 연구개발 과정에서 나오는 모든 지적재산을 공유하고 실시권을 행사할 권리를 지닌다.

핵융합 에너지 공동개발은 1985년 레이건 미국 대통령과 고르바초프 소련 공산당 서기장의 ‘핵융합 연구 공동성명’에 따라 1988년 국제원자력기구(IAEA) 산하에 이터 위원회가 구성되면서 주목받았으나 흐지부지되다가 에너지 고갈과 온난화 위기에 대처할 차세대 에너지의 대안으로 떠오르며 다시 본격 추진됐다.

◇ 태양의 핵융합, 지상의 핵융합= 핵융합은 초고온의 플라즈마(원자핵과 전자가 분리된 물질 상태)에서 가벼운 원자핵들이 융합해 무거운 원자핵으로 바뀌는 현상을 말한다. 이 과정에서 질량이 결손되면서 막대한 에너지가 발생하는데 이를 ‘핵융합 에너지’라고 한다. 태양처럼 스스로 빛을 내는 별(항성)들은 모두 핵융합 반응을 통해 에너지를 만든다. 지상에서 핵융합 반응을 일으키려면 초고온, 초고압 상태를 구현하고 견뎌낼 핵융합 반응로를 만들어야 한다. 초고온일수록 핵들의 운동이 활발해 핵들이 부딪혀 융합할 확률도 높아진다. 이터가 ‘사실상 표준’으로 채택한 1세대 핵융합 방식은 중수소와 삼중수소를 쓰지만, 중수소와 헬륨 등 다른 원자핵들을 융합하는 방식도 가능하다. 중수소와 삼중수소의 핵융합은 1억도 이상에서 이뤄지며 중수소와 헬륨의 핵융합은 5억도 이상의 초고온에서 이뤄진다. 오철우 기자