박근혜 정부가 내세운 국민 모두가 행복한 `100% 대한민국`은 창조경제를 얼마나 잘 구현하는지에 달렸다. `창조경제`의 기반은 과학기술이다. 과학기술은 박근혜 대통령 정치 철학의 근본 처방전과 같다. 과학기술 분야도 다른 선진국을 뒤따라가는 전략은 더 이상 먹혀들지 않는다. 시장을 선도하는 `퍼스트 무버(선도형)`가 돼야 한다. 다소 시일이 걸리더라도 기초·원천기술부터 차근차근 밟고 가자는 얘기다. 전자신문은 한국연구재단과 공동으로 오는 2040년께 구현될 대한민국의 미래를 기술별로 조망했다.
자연과 함께 하는 세상 - 슬롯사이트 볼트 메이저의 진화
친환경 에너지 개발의 `끝`을 보여주는 세상이다.
인간이 자연을 거스르기는 어렵다. 자연을 파괴하지 않고 자연과 함께하는 에너지 개발은 인류의 꿈이다. 청정에너지이자 친환경에너지원으로 차세대 슬롯사이트 볼트 메이저 기술과 핵융합 에너지, 태양광, 수소 에너지 등이 최근 주목받는 이유다.
영화 `스파이더맨2`를 보면 닥터 옥토퍼스가 전 세계를 장악할 힘을 얻으려 거대한 핵슬롯사이트 볼트 메이저로를 만든다. 엄청난 에너지의 근원을 장악하면 세계가 그에게 무릎을 꿇을 것으로 보는 허황된 꿈을 그린 영화다.
현실에서는 핵슬롯사이트 볼트 메이저 구현에 난제가 많지만 국내외 연구진은 하나하나 어려움을 극복해 가고 있다.
태양이 에너지를 내는 원리인 핵융합은 지구에서 100만 기압에 1억도를 만들어 내야 수소 슬롯사이트 볼트 메이저핵 융합을 일으켜 에너지를 발생시킬 수 있다.
이를 가두기 위해서는 토카막이라 불리는 핵슬롯사이트 볼트 메이저장치가 필요하다. 태양과 같은 초고온 플라즈마를 가둘 강력한 자기장을 만들 수 있는 초전도자석으로 구성된 핵슬롯사이트 볼트 메이저 장치다. 국가핵슬롯사이트 볼트 메이저연구소에서 개발한 초전도핵슬롯사이트 볼트 메이저장치 `KSTAR`는 현재 핵슬롯사이트 볼트 메이저 반응이 일어나는 플라즈마를 몇 십 초간 유지하는 데 성공했다.
2030년께면 핵슬롯사이트 볼트 메이저으로 실제 전기 생산을 실증할 것으로 내다보고 있다. 상용화는 2040년께가 될 전망이다.
슬롯사이트 볼트 메이저은 원자로의 안전과 효율을 한층 진화시킨 차세대(4세대) 원자로 2종을 개발 중이다. 대표적인 것이 소듐냉각고속로(SFR)와 초고온가스로(VHTR)다.
우라늄 연료는 향후 60년 후면 고갈될 것으로 예상되지만 4세대 슬롯사이트 볼트 메이저로는 효율이 좋아 같은 양의 연료로도 6배 이상 쓸 수 있는 장점이 있다. 청정 자연친화형 에너지면서도 최장 3600년까지 연료 고갈 걱정을 하지 않아도 된다는 얘기다.
슬롯사이트 볼트 메이저연은 오는 2028년까지 SFR 실증로를 건설할 계획이다. 특정설계 인허가를 획득하면 부지 확보와 함께 산업체 주도 하에 상세설계를 수행한다.
SFR는 물을 냉각재 및 감속재로 쓰는 경수로와 달리 액체금속(소듐, 납, 납-비스무스 등)을 냉각재로 사용한다. 경수로와 달리 높은 압력이 필요 없고 냉각재의 열전달 능력이 우수해 동일한 출력의 경수로에 비해 슬롯사이트 볼트 메이저로 크기를 작게 할 수 있는 장점이 있다. 우라늄 이용률은 경수로에 비해 100배 이상이다.
VHTR는 헬륨을 냉각재로, 흑연을 감속재로 사용하는 슬롯사이트 볼트 메이저로다. 장점은 높은 열원을 제공해 고온의 열에너지를 수소생산 등 다양한 산업 분야에 활용할 수 있다는 것이다. 고효율 전기 생산도 가능하다. 사고 시에도 자연현상만으로 최고 수준 피동 안전성을 보장할 수 있다.
우리나라와 미국, 일본 등 9개국이 참여해 일부 공동연구도 진행 중이다. 우리나라는 오는 2016년까지 핵심기술 개발을 완료한 후 산업체와 협력해 실증시설 건설을 추진할 예정이다.
나훈균 국가핵슬롯사이트 볼트 메이저연구소 선임단장은 “핵슬롯사이트 볼트 메이저은 연료를 바닷물에서 얻는 거의 무한한 미래 대용량에너지원이다. 특히 온실가스나 고준위 방사성 폐기물 발생이 없는 친환경 에너지”라며 “핵슬롯사이트 볼트 메이저로는 연료공급장치가 외부에 있어 외부 충격이나 사고가 발생할 때 간단하게 연료를 차단할 수 있고 핵슬롯사이트 볼트 메이저로 안의 플라즈마는 자동으로 사라지게 돼 물리적 특성상 폭발 등 사고가 발생할 수 없는 안전에너지”라고 강조했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
[인터뷰] 한도희 슬롯사이트 볼트 메이저 순환형원자력시스템 연구소장
“4세대 원전은 안전성은 물론이고 경제성과 자원 재활용성, 핵확산저항성 측면에서 현재 원전보다 한 단계 위에 있습니다.”
한도희 슬롯사이트 볼트 메이저 순환형원자력시스템 연구소장은 미래형 원자력 시스템을 개발해야 하는 이유로 가장 먼저 `안전성`을 꼽았다.
한 소장은 “후쿠시마 원전 사고 이후 슬롯사이트 볼트 메이저계 최우선 과제는 안전”이라며 “슬롯사이트 볼트 메이저의 안전성 제고 노력 일환으로 미래 슬롯사이트 볼트 메이저 시스템인 `4세대 원전`을 개발하려는 국제협력도 활발하다”고 말했다.
“1997년부터 국내에서 개발해 온 소듐냉각고속로(SFR)는 소형과 중형 개념설계에 이어 최종 개발 대상인 실증로 개념설계도 완료했습니다. 초고온가스로(VHTR)는 2004년 개발에 착수한 이래 건설에 필요한 핵심 원천기술 가운데 안전해석코드, 초고온 헬륨 시험시설, 실험실 규모 피복입자 핵연료 제조기술 연구를 진행 중입니다.”