[KtN 박준식기자]한국 연구진이 ‘꿈의 에너지’로 불리는 핵융합의 상용화에 한 걸음 더 다가서는 ‘핵융합로 기술’을 개발하는 데 성공했다.

국내 연구진이 핵융합로 상용화를 위해 국내외에서 오랜 기간 연구해온 ‘저방사화(저활성화) 철강’ 기술을 개발함으로써, 1억℃ 플라즈마를 차폐하는 핵융합로 구조재 개발에 한 걸음 더 다가섰다.

모비스(250060)는 핵융합 제어 분야에서 기술력을 갖추고 있으며, 현재 국가핵융합에너지연구원과 협력해 핵융합 제어시스템 개발에 참여하고 있다.

핵융합은 태양과 같은 별 내부에서 가벼운 원자핵들이 합쳐져 더 무거운 원자핵이 되면서 막대한 에너지를 방출하는 반응이다. 이 원리를 지상에서 인공적으로 구현해 전기를 생산하는 것이 핵융합 발전인데, 핵분열에 비해 핵폐기물이나 탄소 배출이 거의 없어 미래의 청정에너지원으로 주목받고 있다.

RAFM 강철은 핵융합로 구조재로 필수적이며, 1억℃에 달하는 초고온 플라즈마를 차폐하는 벽면에 사용된다. 직접적으로 1억℃에 노출되지는 않지만, 고에너지 중성자 환경(연간 10~20dpa 손상 수준)과 주로 250~550℃(일부 조건에서는 650℃까지도 고려)의 고온을 견디는 데 중요한 역할을 한다.

특히 'K-RAFM'은 타이타늄 첨가와 열처리 공정 최적화를 통해 기존 RAFM 대비 파괴 저항성 등 기계적 특성이 크게 향상된 것으로 평가받고 있다. 이러한 특성 덕분에 K-RAFM은 소형모듈원자로(SMR) 및 우주환경 구조물 등 방사선과 고온을 동시에 견뎌야 하는 첨단 분야에서도 적용 가능성이 높다는 평가를 받고 있다.

메타, 구글, 마이크로소프트 등 주요 IT 기업들은 AI 발전에 따른 데이터센터의 전력 수요 급증으로 인해, 대형 원전보다 건설 기간이 짧고 비용이 적게 들 것으로 기대되는 소형모듈원전(SMR)과 핵융합 기술에 관심을 보이고 있다.

특히 마이크로소프트와 구글은 핵융합 스타트업에 직접 투자하거나 발전 구매 계약을 체결하는 등 실제로 관련 기술 개발에 적극적으로 참여하고 있다. 현재 SMR은 상용화 초기 단계에 머물러 있으며, 핵융합 기술 역시 실증 단계를 벗어나지 못했다. 단기적으로는 여러 청정에너지원이 함께 검토되고 있지만, 앞으로 SMR과 핵융합 기술이 미래 전력 공급에서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

재료연구소와 연구진들은 K-RAFM의 상표 등록 및 특허 확보를 위해 노력하며, 핵융합 실증로 건설에 대비해 대량생산 기술 확보에 힘쓰고 있다.

국가핵융합에너지연구원(KFE)과 KENTECH은 핵융합 발전을 위한 초전도체 시험설비 구축을 위해 MOU를 체결했다. 모비스는 KENTECH과의 전략적 제휴를 통해 초전도체 시험설비 구축 및 제어시스템 개발에 참여하고 있으며, 핵융합 발전에 필수적인 초전도체 시험설비 제어시스템 개발에도 힘쓰고 있다.