과학기술정보통신부(배경훈 부총리 겸 장관)는 5일 국가연구개발사업평가 총괄위원회에서 이들 3개 사업의 예비타당성조사 결과를 확정했다고 밝혔다. 국비는 총 1조7918억원이다.
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핵융합은 태양이 에너지를 만드는 원리다. 수소처럼 가벼운 원자핵을 결합해 더 무거운 원자핵으로 바꾸는 과정에서 에너지를 얻는다. 탄소 배출이 적고 연료 확보 가능성이 높아 미래 에너지원으로 주목받는다. 하지만 발전에 활용하려면 1억도 안팎의 초고온 플라즈마를 안정적으로 유지하고, 핵융합 반응에서 나온 에너지를 지속적으로 활용하는 기술이 필요하다.
한국은 초전도 핵융합 연구장치 KSTAR를 통해 플라즈마 제어 등 원천기술을 축적해 왔다. 이번 사업에서는 플라즈마와 초전도자석, 가열·전류구동, 증식블랑켓, 핵융합 소재, 연료주기 등 발전소 구현에 필요한 기술을 개발한다. 핵융합로와 비슷한 극한 환경에서 성능을 시험할 핵심기술 실증센터도 구축한다. 개별 기술의 연구 성과를 실제 발전로에 적용할 수 있는 수준으로 끌어올리는 데 초점을 맞췄다.
선박에 원자로를 싣는 기술 개발도 추진한다. 해양용 용융염원자로 사업에는 2027년부터 2030년까지 4년간 3173억원(국비 2252억원)이 투입된다. 과기정통부와 해양수산부가 공동으로 추진한다.
용융염원자로(MSR)는 핵연료를 녹인 소금 형태의 용융염에 담아 사용하거나 용융염을 냉각재로 활용하는 원자로다. 물을 냉각재로 쓰는 일반적인 경수로와 다른 방식이다. 높은 온도에서도 상대적으로 낮은 압력으로 운전할 수 있고, 소형화에 유리하다는 점에서 선박용 원자로 후보로 꼽힌다.
해운업계는 국제해사기구(IMO)의 온실가스 감축 규제 강화에 대응해 선박의 탄소 배출을 줄여야 한다. 원자력 추진선박은 운항 중 탄소 배출을 줄이고 장기간 연료 공급 없이 운항할 수 있는 대안으로 검토되고 있다. MSR 기술을 선박에 적용하려면 원자로 자체의 성능뿐 아니라 선박 탑재와 운항 과정의 안전성까지 확보해야 한다.
정부는 이번 사업에서 원자로의 핵심인 노심과 계통, 핵연료·소재 기술을 개발한다. 원자로와 선박을 연결하는 인터페이스 기술과 해양 환경에 맞는 안전성 평가 기술도 확보할 계획이다. 선박에 탑재할 수 있는 원자로 시스템의 기술적 기반을 마련하는 단계다.
디스플레이 분야에는 2027년부터 2033년까지 7년간 3688억7000만원(국비 2789억원)을 투자한다. OLED 이후의 차세대 기술을 선점하고 국내 기업의 기술 경쟁력을 뒷받침하기 위해서다.
연구는 기존 OLED의 성능 한계를 넘는 ‘오버 OLED’, 디스플레이에 다양한 기능과 기술을 결합하는 ‘크로스 OLED’, OLED 이후의 차세대 기술을 개발하는 ‘포스트 OLED’ 등 세 방향으로 진행한다. 설계부터 패널 단위 실증까지 지원하는 연구 인프라도 구축한다.
이번 사업들은 정부가 미래 성장동력으로 선정한 7대 시드(SEED) 프로젝트와 맞닿아 있다. SEED는 파괴적 혁신을 이끌 미래 기술에 전략적으로 투자한다는 구상이다. 소형모듈원자로(SMR), 핵융합, 한계돌파형 재생에너지, 양자, 우주·항공, 첨단바이오, 첨단 공급망 등 7개 분야가 대상이다.
박인규 과기정통부 과학기술혁신본부장은 “핵융합과 용융염원자로는 7대 SEED 프로젝트에 포함된 핵심 기술 분야이며, 디스플레이는 우리가 글로벌 시장을 선도하는 분야”라며 “우리나라가 차세대 성장엔진을 조기에 확보할 수 있도록 사업을 속도감 있게 추진하겠다”고 말했다.
