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KSTAR

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201312.12

새로운 에너지를 위한 무한도전~!!

시스템 관리자   
https://fusionnow.kfe.re.kr/post/kstar/57

새로운 에너지를 위한 무한도전~!! 

-꿈을 현실로 만드는 핵융합에너지 로드맵-




"성공 네 번 비행 목요일 오전 모두 21마일 맞바람 평지 출발 엔진 동력만으로 평균속력 공기 중 31마을 최장 57초 신문사에 알려요 크리스마스에 귀가 오빌라이라이트

 

이 짧은 전보는 1903년 12월 17일 미국 노스캐롤라이나주 키티호크에서 오빌 라이트가 비행 실험에 성공한 뒤 아버지에게 보낸 전보입니다. 짧은 단어들 사이에서도 느껴지는 감격의 순간! 드디어 인류가 오랫동안 꿈꿔왔던 비행의 꿈이 결국 이루어지게 된 것입니다. 

 

비행기가 발명되기 이전에는 불가능해 보이는 비행기를 개발하기 위해 돈이나 시간을 낭비한다며 발명에 도전하는 사람들을 비난하는 회의적인 시각도 있었습니다. 하지만 많은 편견과 비난을 이겨내고 비행기가 결국 발명되었고 이로 인해 인류의 삶이 또한 획기적으로 변화할 수 있었습니다.

 

이러한 비행기의 탄생과정은 핵융합에너지 연구와도 매우 비슷합니다. 핵융합에너지에 대해 회의적인 생각을 가진 사람들은 태양의 핵융합에너지 개발 연구를 계속하는 것은 낭비라고 비난해 왔습니다. 하지만 비행기 발명 과정이 오랜 시간 걸렸던 것처럼 핵융합에너지 연구 또한 많은 사람들의 노력으로 지속적인 개발 성과를 거두며 한 걸음씩 나아가고 있습니다. 



 

지속가능한 국가 신에너지를 확보하기 위한 한국형 핵융합로(K-DEMO) 개발 시나리오 

 

국가핵융합연구소에서는 총 3단계의 '핵융합 에너지 개발 로드맵'을 구성하여 핵융합에너지 상용화가 가능하도록 노력하고 있습니다. 그렇다면 우리의 생활에 새로운 힘을 가져다 줄 핵융합 에너지 연구는 어떻게 진행되고 있으며 앞으로 어떤 길을 걸어가야 하는 것일까요?

 





1단계: 핵융합에너지 개발 추진기반 확립(2007~2011년) 


모든 일에는 기본이 탄탄하게 다져져야 하는 만큼, 2007년 KSTAR가 완공된 직후부터 11년까지는 핵융합에너지개발 추진기반 확립이라는 목표를 가지고 시나리오 1단계가 운영되었습니다. 먼저 국내용 실험장치인 KSTAR의 운영 기술 확보에 힘쓰면서 국제핵융합실험로(ITER) 건설에 참여하는 등 내부적인 핵융합로 공학기술 개발의 체계를 구축했을 뿐만 아니라 연구개발 및 응용기술의기반구축 및 저변확대를 위해 힘썻습니다. 또한 핵융합 에너지로 인한 파급기술을 산업화에 이용하여 핵융합에너지 개발의  타당성을 알리고자 노력하였습니다. 



 

2단계: 핵융합에너지 기술 5대 강국 진입을 위한 노력(2012~2021년)



· KSTAR 장치 고도화와 ITER 완공 기여 

1단계가 마무리 되고 핵융합 연구는 한 차원 더 높은 목표를 두기 시작했는데요. 바로 핵융합에너지 기술 5대 강국에 진입하는 것입니다. 이 목표를 이루기 위해 KSTAR의 성능향상을 우선 전략으로 두었습니다. KSTAR가 ITER의 선행장치인 만큼 KSTAR의 장치고도화와 ITER의 완공은 같은 선상의 목표라고 할 수 있습니다. KSTAR 성능 향상을 위해서 플라즈마가 고성능 H-mode에서 KSTAR를 50초 이상 운전하고 제어하는 기술을 확보하는 것과 KSTAR 부대장치의 성능 향상을 위한 연구를 과제로 삼아 연구에 몰입하였으며, 여기에서 얻은 결과는 ITER의 완공에 보탬이 될 수 있을 것입니다. 

 

· DEMO 설계 및 핵심공학 기술 

상용화에 필요한 'DEMO 플랜트 설계'도 2단계의 주요한 과업 중 하나입니다. 이미1차 기간 중 KSTAR 운영과 ITER 건설 조달 기술 개발을 통해 DEMO에 기반이 되는 기술을 확보한 상태로, 2단계 기간에는 ITER 건설품목 조달을 통한 기술 개발 뿐만 아니라 DEMO 개념정의 및 기술개발 실행계획을 수립하기 위한 테스트 블랑켓 모듈 설계 기술 확보와 핵융합 건설에 필요한 재료 개발을 중점적으로 해나갈 예정입니다. 

 

· 핵융합 기초 연구 및 인력양성 확대 

DEMO 개발에는 핵융합 첨단 기술이 집약적으로 필요하기 때문에 대학, 산업체, 정부출연연구기관 등을 거점으로 핵융합 기초연구가 지속되어야 합니다. 지금까지는 4개 거점연구센터 및 학연공동연구그룹을 설치해 KSTAR를 활용한 핵융합에 대한 기초연구를 진행해왔으며, 앞으로도 거점 연구센터 건립, 핵융합 전문 인력 양성 기관을 지정하는 등 인재 양성을 위한 노력은 계속될 것입니다.

 

· 핵융합, 플라즈마 기술 사업화 촉진 및 사회적 수용성 제고 


핵융합은 장기간 많은 규모의 연구비가 사용되는 사업이기 때문에 핵융합 연구를 통해 얻은 기술을 사업화 시켜 핵융합 산업 생태계에서 이익을 창출해야 합니다. 지금까지는 기술이전으로 인한 기술료 수익이 미미한 상태지만 앞으로 사업 플랫폼 구축을 통해 더 많은 기술이전을 통해 사업계에 큰 이익을 낼 것이고 대중들에게 핵융합이 필요한 기술이라는 인식을 심어주기 위해 노력할 것입니다.

 

 

 

3단계: 실제적인 핵융합 발전소 건설(2022~2036년)

 

2단계까지의 목표를 이행한다면 국제핵융합실험로(ITER) 참여와 KSTAR 고성능화를 통해 핵융합 에너지 상용화를 증명하고 핵융합 발전소 건설을 위한 기술 확보가 가능해질 것입니다. 이 작업을 통해 3단계에서는 본격적인 핵융합에너지 상용화를 위한 노력이 실행되어야 하는데요. 이 기간의 최대 목표는 DEMO 플랜트를 직접 설계하고 실험해 핵융합 에너지가 우리나라에서 상용화 될 수 있는지를 증명하는 것입니다. 이를 위해서 국가핵융합연구소는 ITER의 실험에 핵심적인 역할을 할 것이며 핵융합 동력로인 노심설계와 계통설계를 완료할 예정입니다. 

 

열기구가 개발되고 비행기가 발명되기까지 약 300여 년의 시간이 걸렸고 이 시간 동안 비행기를 개발하기 위해 수많은 시행착오를 겪었습니다. 하지만 거듭되는 실패에도 굴하지 않고 끝까지 꿈을 포기하지 않았기 때문에 비행기가 개발될 수 있었습니다. 핵융합에너지에도 많은 시행착오가 있어왔고 앞으로도 더욱 많은 시간과 과정이 필요하겠지만 지금까지 해온 것처럼 꾸준히 연구한다면 핵융합에너지가 우리의 삶을 변화시킬 새로운 에너지로 자리잡을 날이 반드시 올 것입니다. 


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