핵융합연 “균일성 우수…핵융합 연구 국가에 수출 가능”

핵융합 연료인 삼중수소를 대량으로 생산할 수 있는 기술이 세계 최초로 개발됐다.

국가핵융합연구소는 ‘삼중수소 증식재’(삼중수소를 만들어내는 물질)를 균일하게 대량 생산할 수 있는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

핵융합 연료로는 중수소와 삼중수소가 사용된다. 중수소는 바닷물에서 무한하게 얻을 수 있지만, 삼중수소는 자연적으로는 거의 존재하지 않기 때문에 핵융합의 결과물인 중성자와 리튬이 섞인 삼중수소 증식재의 핵반응을 이용해 삼중수소를 생산하게 된다.

연구소 박이현 박사팀은 리튬 티타늄 산화물을 이용해 지름 1mm 크기의 고체형 삼중수소 증식재를 제작하는 데 성공, 국내 중소기업인 ㈜IVT와 함께 연간 50kg 이상 대량 생산할 수 있는 시스템을 구축했다.

국제 공동 핵융합 실험로 프로젝트인 ‘국제핵융합실험로’(ITER) 건설에 참여하고 있는 EU, 일본, 중국 등을 중심으로 관련 연구가 진행되고 있지만, 삼중수소를 균일하게 대량으로 만들어내는 데 성공한 것은 이번이 처음이다.

기존 세라믹 볼 생산 방식은 불순물이 섞이는 등 문제가 있었다.

국내 기술은 형상·기계적인 면에서 균일성이 가장 높고, 일본 등에서 개발한 방식과 달리 아세톤·알코올 계열의 유기용매를 사용하지 않아 친환경적이라는 평가를 받고 있다.

이번 기술 개발로 1kg당 3천만원에 달하는 삼중수소 증식재 수입 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 해외 핵융합 연구 국가에도 수출할 수 있을 것으로 기대된다.

핵융합연 김기만 소장은 “앞으로 ITER 실험에 필요한 삼중수소 증식재를 수입하지 않고 자체 생산할 수 있게 됐다”면서 “핵융합발전로 상용화에 필요한 핵융합 연료 분야의 원천기술도 확보했다는 의의가 있다”고 말했다.

이번 연구 성과는 핵융합 분야 국제 학술지인 ‘퓨전 엔지니어링 앤 디자인’(Fusion Engineering and Design) 11월호에 실릴 예정이다.

연합뉴스