한국도 핵융합 강국? 미·중과 함께 달리는 'KSTAR의 도전'

특히 기후 위기와 에너지 안보가 동시에 부각되는 21세기 중반을 살아가는 우리에게 핵융합은 단순한 ‘꿈의 에너지’라는 이상적 수사에 머무르지 않고, 실제 산업적 파급력과 기술적 자존심, 나아가 국민적 관심과 정책적 의지가 응집되어야 하는 구체적인 미래 전략이 되어가고 있다. 이 글에서는 미국과 중국이 벌이는 핵융합 상용화 경쟁 속에서, 한국이 결코 뒤처지지 않는 과학기술적 역량을 바탕으로 독자적 도전의 깃발을 올리고 있음을 조명해보고자 한다.

"태양을 지상에 재현하려는 인류의 도전"

I. '땅 위의 태양'이라 불리는 핵융합 발전이란?

중수소와 삼중수소 같은 가벼운 수소 동위원소가 고온·고압 상태에서 융합하면서 방출되는 막대한 에너지를 포집해 전력으로 전환하는 것이 핵융합의 기본 원리이며, 이는 기존의 원자력 발전이 핵분열을 통해 에너지를 생산하는 방식과는 전혀 다른 메커니즘이다. 이때 핵융합의 가장 큰 장점은 방사성 폐기물의 위험이 상대적으로 낮고, 온실가스를 배출하지 않으며, 연료 또한 바닷물에서 거의 무한히 얻을 수 있다는 점에 있다. 이론적으로는 안전성과 지속 가능성, 환경 친화성을 모두 충족하는 이상적인 발전 방식이라는 점에서 ‘꿈의 에너지’로 불린다.

"기술패권 국가들의 총성 없는 핵융합 경쟁"

II. 미국 vs 중국, 핵융합 상용화 레이스 본격화

III. KSTAR, 한국이 만든 초전도 핵융합 장치

한국이 2007년 독자 기술로 완성한 KSTAR는 세계에서도 손꼽히는 초전도 핵융합 장치로, 이미 플라스마 상태를 1억 도 이상에서 30초 이상 유지하는 데 성공한 바 있다. 이는 단순한 실험실 성과가 아니라, 실제 상업적 핵융합 발전으로 나아가기 위한 가장 근본적인 기술 조건 중 하나를 입증한 사례로 받아들여지고 있다. 특히 KSTAR는 한국형 토카막으로서 국내 기업의 정밀 기계 가공, 초전도 자석 기술, 고열 플라스마 제어 능력 등이 총결집된 결과물로, 단순한 복제가 아닌 독창적 기술 축적이라는 점에서 큰 의의가 있다.

"프랑스 ITER, 그 속에 들어간 한국 기술의 정밀도"

IV. ITER의 핵심 부품, 왜 한국이 만든 걸까?

현재까지 한국은 ITER 사업을 통해 1조6000억 원 규모의 국제 조달 실적을 올렸으며, 이는 단순한 외화 획득이 아니라 핵심 기술에 대한 글로벌 신뢰를 확보했다는 점에서 더욱 주목할 만하다. 이처럼 한국은 이미 국제 핵융합 커뮤니티에서 핵심 플레이어로서의 위상을 굳건히 하고 있으며, 기술적 독립성과 공동 개발 모두에서 전략적 위치를 점하고 있다.

V. 핵융합은 언제쯤 우리 집 전기를 공급할까?

하지만 상용화라는 개념을 단지 ‘모든 가정에 공급되는 에너지’로 국한하지 않는다면, 이미 핵융합은 기초과학, 소재공학, 전력설계, 냉각기술 등 다양한 분야에서 파생 효과를 낳고 있으며, 이 자체가 산업 전체에 새로운 지평을 열고 있다는 점에서 이미 실질적 기여를 시작하고 있다고 보아야 한다. 핵융합 발전이 갖는 상징성과 잠재력은 한국이 미래를 준비하는 방식에 있어 기술 중심의 국가 전략, 즉 실용적 과학기술 중심 산업정책이 얼마나 중요한지를 일깨워주는 귀중한 시사점을 제공하고 있다.

지금 우리가 무엇을 본받아야 하는지는 분명하다. 조선의 예송논쟁처럼 정치적 구호에 함몰되기보다는, 우리가 세계적으로 경쟁력을 확보하고 있는 핵융합 에너지 같은 분야에서 실사구시 정신을 되살려야 한다. 산업기술과 과학에 기반한 ‘국가적 자긍심’을 가지고 전력투구해야 한다. 그것이야말로 로마인들이 가졌던 공공의식의 현대적 재해석이며, 국민 모두가 혜택을 누릴 수 있는 진정한 공공정신이다. 기술이 미래라는 명제 아래, 핵융합 같은 미래 산업이 더는 소수 과학자의 실험이 아닌 국민적 구호가 되기를 간절히 기원해 본다.