서울대 초전도응용연구센터, 핵융합 발전 초전도 케이블 세계 최고 성과

세계는 지금 청정에너지 확보 경쟁에 돌입했습니다. 기후위기, 에너지 고갈, 그리고 원자력 안전성 논란 속에서 인류의 시선은 태양의 원리를 지상에서 구현하는 핵융합 발전(Fusion Energy)으로 향하고 있습니다. 그 핵심에는 초전도 자석과 케이블 기술이 자리 잡고 있으며, 한국은 이 분야에서 이미 세계 최고 수준의 성과를 만들어내고 있습니다. 특히 서울대 초전도응용연구센터가 이끌고 있는 초전도 케이블 개발은 국제 사회에서 주목받고 있습니다.

서울대 초전도응용연구센터, 핵융합 혁신의 중심

서울대학교 초전도응용연구센터는 초전도 소재와 응용 기술 개발의 국내 선도 연구기관입니다. 이곳은 단순히 연구에 머무르지 않고, 실제로 세계적 연구 기관과 협력해 실험과 기술 검증을 수행하며 국제적으로 인정받는 성과를 내고 있습니다.

최근 이 연구센터는 영국 원자력청(UKAEA) 산하 UKIFS와 공동으로, 핵융합 발전을 위한 고온초전도(HTS) 케이블 개발 프로젝트를 성공적으로 진행했습니다. 서울대 연구진은 무절연 고온초전도 케이블 설계 개념을 제시해, 초전도 자석의 크기를 기존 대비 1/5 이하로 줄일 수 있다는 혁신적 가능성을 입증했습니다.

성과 1단계: 세계 최고 수준의 시제품 제작

서울대 초전도응용연구센터와 협력진은 2024~2025년 사이 길이 3.6m의 고온초전도 케이블 시제품을 제작했습니다. 이 시제품은 스위스 로잔연방공대의 SULTAN 시험센터에서 성능 검증을 거쳤습니다.

시험 조건은 다음과 같았습니다:

자기장 10.9테슬라(T)
전류 91kA
부하 반복 1,400회 이상

이 극한 조건에서도 케이블은 전혀 성능 저하를 보이지 않았습니다. 이는 세계적으로도 드문 성과로, 한국의 초전도 기술이 국제적 기준을 초월한 내구성을 입증한 것입니다.

성과 2단계: STEP 프로젝트와의 협력 확대

서울대 연구센터는 1단계 성과를 기반으로 63억 원 규모의 2단계 프로젝트에 참여하고 있습니다. 이번 연구는 단순히 짧은 시제품을 만드는 것이 아니라, 실제 상용 핵융합 발전소에 적용 가능한 수십 미터급 케이블을 설계·제작하는 것이 목표입니다.

2단계 연구 주요 목표는 다음과 같습니다:

수십 m급 고온초전도 케이블 설계 및 제조기술 개발
극저온 성능 평가 시스템 구축
TF 고온초전도 자석 프로토타입 제작 및 성능 검증

이 성과는 영국의 차세대 핵융합 발전소 건설 계획인 STEP(Spherical Tokamak for Energy Production) 프로젝트와 직결되어 있으며, 한국의 기술이 국제 핵융합 발전 상용화에 직접적으로 기여하는 의미가 있습니다.

KSTAR와 ITER 참여, 한국의 기술적 기반

서울대 연구성과는 결코 우연이 아닙니다. 한국은 이미 KSTAR를 통해 세계적 핵융합 연구 인프라를 갖추고 있으며, 국제 공동 프로젝트 ITER에도 적극적으로 참여해 왔습니다.

한국 기업은 ITER 장치에 쓰이는 초전도 와이어를 수십 톤 규모로 공급해 왔습니다.
KSTAR는 완전 초전도 자석 장치를 활용해 수십 초 이상 초고온 플라즈마를 안정적으로 유지하는 데 성공했습니다.

이러한 기반 위에서 서울대 초전도응용연구센터는 핵심 부품 개발이라는 역할을 맡아 세계적 수준의 연구 성과를 내고 있는 것입니다.

초전도 케이블이 바꿀 미래

서울대와 한국 연구진이 개발한 초전도 케이블 기술은 단순히 핵융합 발전소에만 머물지 않습니다. 그 파급 효과는 다양한 산업으로 확산될 수 있습니다.

전력 산업: 송전 손실을 최소화하는 초전도 전력망 구축 가능
의료 산업: MRI와 같은 초전도 응용 의료기기의 성능 혁신
우주 산업: 초고온·초전류 조건에서도 안정적으로 작동하는 소재는 차세대 우주 장치 핵심 기술로 발전

이처럼 초전도 케이블 기술은 한국의 에너지·산업 경쟁력 전반을 강화하는 미래 성장 동력이 될 수 있습니다.

국제 협력과 한국의 위상 강화

서울대 초전도응용연구센터는 이번 연구 성과를 통해 한국을 국제 핵융합 연구 협력의 핵심 파트너로 올려놓았습니다. 영국, 스위스 등 세계적인 연구 기관과의 협력은 단순한 기술 교류를 넘어, 한국의 연구 주도권 확보와 글로벌 신뢰 구축을 의미합니다.

앞으로 10~20년 내에 핵융합 발전소가 상용화된다면, 서울대를 비롯한 한국 연구진의 성과는 상업용 발전소 건설의 핵심 부품 기술로 자리매김할 것입니다. 이는 곧 한국이 세계 에너지 시장에서 게임체인저 역할을 할 수 있다는 뜻이기도 합니다.

서울대 연구진이 이끄는 인공태양의 길

핵융합 발전은 인류 에너지 문제의 궁극적 해결책입니다. 서울대 초전도응용연구센터는 이 분야에서 세계 최고 수준의 초전도 케이블 기술을 입증하며, 핵융합 상용화를 앞당기는 데 기여하고 있습니다.

앞으로도 한국은 KSTAR, ITER, STEP 프로젝트 등 글로벌 무대에서 핵심적인 역할을 하며, ‘에너지 강국’으로 도약할 것입니다.

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