대한민국의 핵융합 에너지 연구와 국제핵융합실험로(ITER) 건설
현대 사회에서의 에너지원은 아주 중요합니다. 물리적인 힘을 에너지로 전환하던 시대, 무언가를 태워 열을 얻어 에너지로 변환하던 시대, 전기 에너지의 등장 등 사회의 발전과 산업의 발전은 에너지원의 발전이라고 해도 과언이 아닙니다. 하지만 어떤 에너지를 얻기 위해 불가결하게 생기는 지구의 환경오염은 현재 지구와 생태계에 큰 위험요소로 다가오고 있습니다. 기존에 에너지를 얻기 위해서는 필수적으로 탄소와 이산화탄소의 발생이 따라오기 때문이었습니다. 현재 지구의 인구는 지구가 수용할 수 있는 한계치로 치닫고 있으며, 이 수많은 인구들이 사용하는 에너지도 이미 한계상황입니다. 일부 국가에서는 만성적인 에너지난이 일어나고 있으며, 때로는 이러한 에너지를 위하여 전쟁이 벌어지기도 합니다. 그렇다면 이러한 에너지의 위기를 극복하기 위해서는 어떠한 에너지원이 필요할까요. 환경오염을 일으키지 않고 에너지로 변환하기 위해 사용하는 재료나 에너지가 적은 친환경적인 에너지원이 필수적으로 필요한 시대입니다. 이러한 상황에서 대한민국은 '핵융합 에너지'라는 오염을 일으키지 않는 새로운 시대의 에너지원을 개발하고 있으며, 대한민국의 핵융합 기술은 이미 세계 최고 수준입니다.
태양은 언제나 지구에 에너지를 제공하고 있습니다. 태양은 핵융합을 이용하여 에너지를 생성해 냅니다. 여기서 과학자들은 새로운 고안을 하게 됩니다. 그것이 바로 '핵융합에너지' 연구입니다. 원자력 발전같이 효율이 좋지만 위험하지 않고, 주변에서 쉽게 얻을수 있는 재료로 발전이 가능한 에너지의 개발. 이것이 바로 '핵융합 에너지'입니다. '핵융합'은 현대 과학 기술의 미래라고 할 만큼 의미가 있는 연구이며, 미래의 인류의 생존에도 엄청난 영향을 미칠 과학적 연구입니다. '핵융합' 발전은 '핵융합'을 위하여 중수소와 삼중수소를 연료로 사용하며, 이때 사용되는 연료의 가격은 연간 5000만 원 정도이며, 이를 원자력 발전으로 비교할 때에 사용되는 연료의 가격은 약 500억 원대입니다. 에너지 발전량은 같은 연료를 기준으로 4배에 이르며 핵융합의 안정성은 거의 100%에 수렴할 정도로 안정성이 높습니다. 발전소의 건설비는 기존의 원자력 발전소 대비 2배가량 들지만 발전소의 수명은 약 10-20년 더 길며, 발전에 나오는 폐기물은 원자력 발전소 대비 0.04%입니다. 사실상 거의 완벽한 친환경 발전소라고 해도 과언이 아닙니다.
'원자력 발전소'가 핵이 분열하는 에너지를 사용을 한다면, '핵융합 발전'은 핵이 융합하는 과정의 에너지를 사용한다는 반대적 작용을 기본 원리로 합니다. 여기에 필수적으로 필요한것이 '플라스마'의 유지상태와 온도 1억 도 달성입니다. 온도 1억 도라는 건 태양의 중심온도의 4배에 달하는 온도로서 그만큼 과학적으로 달성하기 어려운 기술입니다. 대한민국의 국가 핵융합연구소의 핵융합 연구장치인 인공태양 'K-STAR'는 2019년 2월 이온 온도 1억 도에 이르며 '핵융합'의 필수 조건인 플라스마 유지상태와 1억 도 이상의 온도 중 한 가지 조건을 충족하였습니다. 대한민국은 이러한 기술적 능력을 기반으로 '국제 핵융합 실험로'(ITER)에서도 큰 역할을 하고 있습니다. 프랑스의 '카다라슈'에 건설되고 있는 이 국제 핵융합 실험로는 대한민국이 만든 부품들이 대거 사용되며 핵심 중추적 역할을 하고 있습니다. '국제 핵융합 실험로' 'ITER'에는 EU와 대한민국, 일본, 미국, 중국, 러시아 7개국이 참여를 하였으며, 사업기간은 2007년에서 2042년까지 총 4단계로 진행이 됩니다. 총 사업예산은 한화 20조 원가량이며 500MW급의 국제 핵융합로의 개발 , 건설 및 발전 실용화를 위한 공학적 실증, 원천 기술의 확보를 사업의 목표로 하고 있습니다. 또한 '핵융합 발전'이 상용화되는 것은 2040년대로 예측이 되고 있으며, 현재까지 여러 나라들에 비해 앞선 연구 개발 성과를 보이고 있는 대한민국의 '핵융합' 연구가 계속해서 더욱 앞서 나아가 세계적인 경쟁력을 갖추어 가기를 바랍니다.