독일, 에너지 미래를 위해 핵융합에 수십억 달러 투자

[이매진]

독일, 에너지 미래를 위해 핵융합에 수십억 달러 투자

https://www.dw.com/en/nuclear-fusion-germany-bets-billions-on-technology-for-energy-future/a-74522109

Germany bets billions on nuclear fusion for energy future – DW – 10/29/2025

베를린은 이 기술이 풍부하고 깨끗하고 안정적인 에너지를 제공할 수 있기를 기대하지만, 비판론자들은 이 기술이 단기적인 기후 및 에너지 문제를 해결하지 못하기 때문에 돈 낭비라고 주장합니다.

독일은 제조업의 강자이며  자동차 , 화학 산업과 같은 에너지 집약적 산업을 유지하기 위해 엄청난 양의 에너지를 소비합니다. 

유럽 ​​최대 경제국인 이 나라는 풍력과 태양광 등 재생 가능 에너지원 의 비중이 지난 20년 동안 꾸준히 증가했음에도 불구하고 여전히 에너지 수요를 위해 화석 연료에 크게 의존하고 있습니다 .

독일 정부는 2045년까지 온실가스 순배출량을 0으로 만드는 야심찬 에너지 전환 계획을 시행해 왔습니다. 2023년에는 원자력 발전을 완전히 폐지했고, 2038년까지 석탄 발전을 완전히 중단할 계획입니다.

에너지와 환경적 책임 간의 균형을 맞추기 위해 베를린은 녹색 수소와 핵융합과 같은 새로운 기술에도 투자하고 있습니다. 

현명한 선택인가요?

프리드리히 메르츠 총리 의  내각은 이번 달 핵융합 기술 개발을 가속화하기 위한 행동 계획을 발표했습니다 . 내각은 독일이 세계 최초의 핵융합로를 건설하도록 촉구하며, 이 프로젝트에 17억 유로(미화 19억 8천만 달러)의 자금을 배정했습니다.

베를린은 이 기술이 미래에 풍부하고 깨끗하며 안전하고 신뢰할 수 있는 에너지를 제공할 수 있기를 기대합니다.

독일 아헨에 있는 프라운호퍼 레이저기술연구소의 핵융합 연구 위원인 사라 클라인은 핵융합 기술에 투자하는 것이 "현명하고 장기적인 전략적 투자"라고 말했습니다.

그녀는 DW에 "[이것은] 독일을 글로벌 기술 경쟁의 최전선에 두는 데 중요하며, 재생 에너지와 함께 화석 연료 단계적 폐지 이후 에너지 주권을 보장하는 데도 중요합니다."라고 말했습니다.

막스 플랑크 플라스마 물리학 연구소의 과학 책임자인 지빌레 귄터는 이에 동의하며, 독일의 에너지 수요가 "꾸준히 증가하고 있다"고 언급했습니다.

귄터는 DW에 "핵융합은 장기적으로 CO2 배출 없이 에너지 공급을 확보하고 산업 국가로서 경쟁력을 유지하는 데 도움이 되는 기술입니다."라고 말했습니다.

'혁신의 촉매제'

과학자들은 수십 년 동안 핵융합을 이용해 에너지를 생성하려고 노력해 왔습니다.

두 개의 가벼운 원자핵을 매우 높은 온도와 압력에서 충돌시켜 융합하고 에너지를 방출하는 과정입니다. 태양의 수소가 헬륨으로 변환되어 햇빛을 생성하고 지구 생명체를 가능하게 하는 것과 같은 기본 과정입니다.

핵융합은 오늘날의 원자력 발전소에서 일어나는 현상인 핵분열 과 반대되는 개념  으로, 큰 원자가 연쇄 반응을 통해 분열되어 에너지를 방출합니다.

핵분열과 달리 핵융합은 방사성 폐기물을 남기지 않으므로 오염과 방사성 폐기물 없이 풍부하고 기후 친화적인 에너지를 제공할 수 있다는 기대를 갖고 있습니다.

독일만이 핵융합에 큰돈을 투자한 것은 아니다.

미국, 중국, 일본, 영국 등의 국가들은 이 기술 개발을 가속화하기 위해 수십억 달러를 투자해 왔습니다. 더불어 수십 개의 민간 스타트업도 이 경쟁에 뛰어들었습니다.

클라인은 "세계에서 가장 혁신적인 경제국들은 이미 핵융합에 상당한 투자를 하고 있습니다. 따라서 핵융합 투자는 독일 첨단 기술 분야의 중요한 미래 전략입니다."라고 말했습니다. 

프라운호퍼 과학자는 국가가 세계 무대에서 경쟁력을 유지하고 기술적 주권을 확보하려면 이러한 투자가 필수적이라고 강조했습니다.

그녀는 초전도 자석, 고출력 시스템, 첨단 소재, 로봇 공학, 인공지능(AI) 과 같은 다른 중요한 기술을 지적하며 "과학을 넘어 핵융합은 혁신의 촉매 역할을 합니다."라고 말했습니다 .

그녀는 "다른 시장으로의 파급 효과를 시작하고 활용하기 위해서는 업계 이해 관계자를 일찍부터 참여시키는 것이 중요하다"고 덧붙였다.

돈 낭비?

그러나 비판론자들은 핵융합 기술 개발에 막대한 자금을 투입하는 것은 잘못된 방향이며 자원 낭비라고 주장합니다. 그들은 그 자금을 다른 재생에너지 프로젝트 확장에 더 잘 사용할 수 있다고 주장합니다.

하지만 시빌레 귄터는 재생 에너지와 핵융합 에너지가 서로 "보완"될 수 있기 때문에 "재생 에너지와 핵융합 에너지 사이에 갈등"이 있어서는 안 된다고 확신합니다.

"풍력이나 태양광 발전은 지속적으로 전기를 공급할 수 없지만, 핵융합은 가능합니다. 또한, 핵융합은 산업 공정에 필요한 열을 공급하고 수소와 같은 합성 연료 생산에 필요한 에너지를 제공할 수 있습니다."라고 그녀는 말했습니다.

수십 년간의 연구 끝에 과학자들은 2022년 말에 처음으로 순에너지 이득을 달성했습니다 . 즉, 핵융합 반응으로 전달되는 에너지가 원자핵을 융합시키는 데 사용된 에너지보다 높다는 의미입니다.

이 실험에서는 고성능 레이저를 사용해 이러한 성과를 달성했습니다.

다른 개념은 강력한 자기장을 이용해 초고온 플라스마 입자를 가두고 이를 결합하여 융합시켜 에너지를 방출하는 것입니다.

핵융합 발전소는 언제 현실이 될까?

2022년의 획기적인 발견과 그에 따른 실험으로 인해 가까운 미래에 핵융합의 잠재력이 최대한 발휘될 것이라는 기대가 높아졌습니다.

 존스홉킨스 대학 의 에너지 및 기후 정의 분야 블룸버그 명예교수인 다니엘 카멘은 핵융합이 50년 뒤에 나올 것이라는 "오래된 속담"이 "더 이상 사실이 아니다"라고 생각합니다.

그는 DW에 보낸 이메일 성명에서 "자기(토카막) 밀폐와 같은 문제를 제어하기 위한 머신 러닝과 AI 활용, 그리고 시스템 운영의 다양성이 모두 상황을 근본적으로 바꾸었습니다."라고 말했습니다.

"저는 10년 안에 핵융합 시제품이 전력망에서 시험 단계에 들어갈 것으로 예상하고 있으며, 아마도 그보다 더 빨리 가능할 것입니다."

하지만 사라 클라인을 포함한 다른 전문가들은 상업적으로 실현 가능한 핵융합 에너지가 실현되려면 더 오랜 시간이 걸릴 것이라고 말합니다. "상업적 핵융합은 상당한 기술적, 경제적 불확실성을 안고 있는 장기적인 전망인 것은 사실입니다. 따라서 현재 시급한 재생에너지 및 저장 장치의 도입을 대체할 수는 없습니다."

클라인의 견해는 시빌레 귄터와도 공유되는데, 그녀는 최초의 핵융합 발전소가 "대략 20년 안에" 전력망에 올라갈 것으로 예상하지만, 지금 필요한 노력을 기울여야만 가능하다고 생각합니다.

"문제는 이렇습니다. 우리가 필요한 순간에 사용할 수 있는 기술에 투자하여 증가하는 에너지 수요를 충족시킬 준비가 되어 있는가?"

편집자: Uwe Hessler