기후에너지환경부는 인공지능(AI) 대전환 시대 도래로 폭증하는 전력 수요에 대응하고, 글로벌 탄소중립 과제를 동시에 해결하기 위한 '미래 청정에너지' 분야 기술 초격차 확보에 나선다.
기후부는 △소형모듈원자로(SMR) △핵융합 △한계돌파형 재생에너지 등 3대 청정에너지 원천 기술을 대한민국의 핵심 SEED로 지목하고 중장기 집중적으로 육성한다고 '미래성장동력 7대 SEED 보고회'를 통해 밝혔다.
차세대 무탄소 에너지원인 SMR 분야에서는 2035년 부산 기장에 경수형 SMR(i-SMR)을 상용화하는 것을 목표로 2027년부터 상세 설계에 착수한다. 비경수형 SMR은 개발 초기 단계부터 민·관이 공동 출자하는 특수목적법인(SPC)을 세워 대형 R&D를 추진하며 글로벌 시장을 선점할 계획이다. 이를 뒷받침하기 위해 2030년까지 기술중립 및 성능 기반의 인허가 규제체계를 완비하고 사전검토제도를 도입해 규제 리스크를 줄여나갈 방침이다. 또 범정부 TF를 가동해 SMR 활용의 병목으로 작용하는 법·제도를 선제적으로 개선하고, 전력 생산뿐 아니라 산업단지, 해양, 국방, 우주 등 다양한 분야의 열·전력 공급원으로 활용처를 다각화한다.
'인공태양'으로 불리는 무한 에너지 핵융합 발전은 2030년대 100MWe급 전력 생산 실증이라는 목표를 세웠다. 기술 개발 및 실증 기간을 대폭 단축하기 위해 'AI 가상 핵융합로' 플랫폼을 구축, 복잡성이 높은 플라즈마 제어 및 운전 기술을 최적화한다.
이를 바탕으로 2035년까지 '한국형 혁신 핵융합실증로' 부지를 선정·건설, 2040년대 상용 전력 공급(300~500MWe급 3~4기 이상)의 마중물로 삼을 계획이다. 특히 핵심 부품과 장비의 대규모 실증을 위한 전용 인프라를 전남 나주 등에 구축하고, 민관 합동 SPC를 통해 전력 실증을 주도함으로써 국내 제조기업들의 글로벌 핵융합 공급망 조기 선점을 돕는다는 복안이다.
차세대 재생에너지 분야의 물리적 한계 돌파도 핵심 과제로 꼽힌다. 태양광 부문은 발전 효율을 35% 이상으로 대폭 끌어올릴 '페로브스카이트 탠덤셀' 상용화를 촉진하고, 우주데이터센터 전력 공급 수단인 우주 태양광 기술 기반을 선점한다.
풍력 부문은 20MW급 이상의 초대형 터빈과 부유체 등 부유식 해상풍력 핵심 기술을 확보해 국내 기업의 터빈 설계 및 제조 역량을 대폭 강화한다. 또 청정수소의 적기 공급을 위해 국가 수소 중점연구실 등 산학연 협력을 바탕으로 10MW급 수전해 시스템을 국산화하고 50~100MW급 대규모 실증을 추진한다. 이렇게 생산된 청정수소는 철강, 석유화학, 조선 등 탄소 감축이 몹시 어려운(Hard-to-abate) 난감축 주력 산업의 탈탄소 전환을 앞당기는 핵심 동력으로 투입한다.
기후부는 AI 파운데이션 모델인 '한국형 크라켄'을 개발하여 발전 및 수요 예측을 고도화하고, 초고압 직류송전(HVDC) 등 초전도 송전망 기술을 실증해 차세대 전력 그리드의 산업화를 가속화하기로 했다.
안영국 기자 ang@etnews.com
