[꿈의 에너지 핵(核)융합기술개발]2010년 과학기술 G7수준

정 근 모(鄭 根 謨) 과학기술처 장관

김영삼(金泳三)대통령이 샌프란시스코 방문시에 재미동포 과학기술자 2백여명과 간담회를 갖고 격려하신 자리에서 21세기 한국과학기술의 발전방향에 대해 밝힌 중요한 연설은 국내외적으로 긍정적 반응을 불러 일으켰으며 국내외 과학기술자를 크게 고무시켰다.

金대통령은 “과학기술이야말로 세계일류국가로 발돋움하는데 결정적 요소라고 인식하고 적극적인 과학기술 진흥정책을 펴 나갈 것”임을 강조한 뒤, 2010년까지 선진 7개국 중심국가 수준으로 진입하겠다고 선언했다.

궁극적인 대체에너지

金대통령이 밝힌 한국의 과학기술 정책방향은 크게 4가지이다. 첫째 세계적수준의 창의성 있는 고급과학기술 인재양성 기반구축, 둘째 기초과학의 획기적진흥. 셋째 국가발전에 직결되는 대형첨단기술의 개발 확보, 넷째 WTO 체제하에서 과학기술 국제협력을 강화하는 것으로 요약할 수 있다.

특히, 이중 국내의 언론에서 큰 반응을 불러일으킨 것은 기초과학 진흥을 위해 핵융합 기술개발을 착수하겠다는 것이다.

핵융합 기술개발은 ‘21세기 꿈의 에너지’라 불리우는 인류의 기술개발사업중 가장 장기적인 중요목표의 하나로서 태양에너지와 같은 깨끗한 에너지를 개발해 나가는 것이다.

석유·석탄과 같은 화석연료의 사용은 지구에 온난효과를 유발하고, 질소산화물이나 아황산가스 및 분진폐기물을 배출하여 장기적으로 돌이킬 수 없는 환경파괴를 야기하게되어 92년 6월 개최된 리우환경회의 이후 국제적으로 화석연료의 사용을 제한해 오고 있다.

또한 오늘날 널리 사용되고 있는 석유및 석탄과 그래도 비교적 깨끗하고 손쉽게 이용할 수 있는 천연가스 등 화석연료는 지역적 편중과 매장량의 한계(50년이내)로 인해 에너지 자원을 안정적으로 확보하기 위해서는 궁극적인 대체에너지 자원의 개발이 요구되고 있다.

깨끗한 에너지로 각광

대체에너지로서 실용화되어 널리 사용되고 있는 에너지는 원자력발전으로 그 사용이 확대되어 가고 있으나, 원자력발전은 핵분열 반응을 이용하여 발생하는 열을 기계적 에너지로 변환시켜 얻게 되는 전기를 사용하는 원리를 이용하기 때문에 핵분열과정에서 필연적으로 발생하는 방사성폐기물에 대한 철저한관리가 요구되고 있다.

따라서 방사성폐기물의 안전관리 체제에 대한 의구심이 해소되지 못하여 국민적 합의를 얻지 못하게 되는 경우에는 원자력 발전사업 추진에 큰 어려움을 주게 된다.

그러나, 핵융합 발전은 방사성폐기물을 발생하지 않기 때문에 방사선안전문제를 야기시키지 않을 뿐 아니라 부존자원의 한계를 극복할 수 있어 미래의 에너지원으로 각광을 받고 있다.

핵융합 에너지는 바닷물속에 포함되어 있는 중수소를 추출하여 융합하는 과정에서 얻게 되며 핵반응에서 핵분열이 아닌 핵융합 반응을 이용하기 때문에 핵분열시에 발생하는 불안정한 동위원소가 아닌 헬륨(He)과 같은 안정된 원소가 생성되어 방사성폐기물을 거의 발생시키지 않게 된다.

이러한 핵융합에 대한 연구개발은 국내적으로는 금년 플라즈마 발생장치인‘한빛’장치가 기초과학지원연구소에 설치·운영되는 등 기초연구와 직결되는 과학적 검증단계에 있으며, 세계적으로도 기초연구개발 단계에 있다.

핵융합연구는 궁극적으로는 꿈의 에너지 개발을 목표로 추진되어 나가고 있으며 첨단 핵융합장치의 개발과정에서 얻게되는 극한기술 등을 국내 첨단 산업기술과 연계시켜 나갈 경우 국가 기술경쟁력이 크게 제고될 뿐 아니라, 경제적·기술적 파급효과도 크게 나타날 것으로 평가되고 있다.

첨단 극한기술 요구

다시말해 핵융합연구를 수행해 나가기 위해서는 기본적으로 제4의 물질이 라고 불리우는 플라즈마(Plasma)를 생성시키는 장치가 필요하고, 이온과 전자가 동시에 존재하는 플라즈마를 밀폐 ·가열시키기 위해서는 레이저 기술과 거대 초전도 자석기술, 대형 초고진공 기술 및 대출력 고주파 가열 기술 등 침단 극한기술이 요구되며, 이러한 극한기술들은 신소재개발이나 고정밀 표면처리 , 우주기술 등 첨단산업기술에 널리 활용될 수 있기 때문에 우리가 핵응합 연구를 통해 이러한 첨단기술을 확보하는 기회로 활용해 나갈 경우에는 선진국의 두터운 기술보호 장벽도 무난히 극복해 나갈 수 있게 될 것이다.

핵융합 연구는 국제적으로 미국, 일본, 유럽연합, 러시아 등 선진 4개국이 공동 참여하여 국제원자력기구(IAEA)의 주관하에 국제핵융합실증로(ITER)계획을 진행하고 있다.

국내 연구부위기 성숙

우리는 지난해 국제원자력기구로부터 ITER 프로젝트의 연구·설계·건조·운전과정에 참여해 줄 것을 비공식적으로 요청받은 바 있다. 지난 6월에는 ’95.6.15 미국 대통령 과학기술자문위원회(PCAST)가 ITER 프로젝트를 성공적인 국제협력사업으로 추진하기 위해 현재 참여중인 선진국외에 한국과 중국을 포함시킬 것을 추천하고 있다.

따라서 우리가 핵융합연구를 착수해나가는데 있어 국내의 연구 분위기는 성숙되어 있기 때문에 이를 국책연구개발프로젝트화 하여 본격적으로 착수해 21세기 초에 세계첨단 수준의 실험장치를 확보하게 되면 명실공히 선두 선진수준의 핵융합기술을 보유하게 될 것으로 전망된다.

또한 국제원자력기구를 통한 핵융합 실증로 건설사업에 우리의 연구진과 산업계가 참여할 수 있게 된다. 이런 점에서 핵융합기술개발사업은 기초과학진흥의 한 기간사업으로 추진해 나가는 것이 바람직하며 선진국의 기술보호장벽을 넘는 한 수단이 될 수도 있다.

아울러 국내 언론에서 관심을 보여준 ‘국가 우주기술개발 중장기계획’은 현재 초안이 작성되어 해외 한인과학자의자문과 국내 전문가의 검토 단계에 있으며 다음달 국가계획으로 최종 발표될 예정이다. 동 우주기술 개발 중장기 계획에는 대통령께서 표명하신 바와 같이 2015년까지 20여개의 인공위성이 발사되어 새로운 우주산업의 지평을 열어나가게 될 것이다.

앞으로 발사될 인공위성은 국민생활과 직결되는 정보화사회를 뒷받침하기위한 ‘통신위성’과 우주과학연구를 본격적으로 추진하기 위한 ‘과학위성’ 그리고 지구자원 탐사 및 환경감시를 위해 원격관측기기가 부착된 ‘관측위성’으로 구성되고 우리기술로 발사되며 인공위성의 개발과정에서 얻게되는 첨단기술은 새로운 우주기술개발에 적극 응용될 계획이다.

이를 위해 정부는 창의성 있는 과학기술 인재양성을 위해 이공계 대학원을 국제적 수준으로 육성하고, 한국 과학기술원을 세계 10위권의 연구중심 교육기관으로 발전시켜나가며, 젊은 과학도들이해외에서 초빙된 석학들의 지도하에 실력을 마음껏 연마할 수 있는 고등과학원을 설립해 나가면서 미국내에 있는 한국계 과학자 3만여명의 동원·활용도 적극 고려해 나갈 계획이다.

이와 함께 이미 유럽과 러시아에 설치·운영중인 현지연구센터를 미국으로 확대하기 위하여 워싱턴에 한·미 과학센터를 설치하고 해외의 우수한 연구기관을 적극 유치하여 과학기술의 세계화를 실현시켜 나갈 것이다.

대통령의 금번 샌프란시스코 연설은한민족 과학기술자가 나가야 할 기술개발 방향을 밝히신 중요한 연설이며 과학기술 발전의 이정표가 되는 만큼 우리 모든 과학기술자는 맡은바 연구활동을 활발히 전개하면서 책임감을 갖고 성실히 수행해 나가야 할 것이다.