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핵융합 실현에 □□이 필요하다고?!

핵융합 실증로의 성공적인 운영을 위해서는 시설의 안전성을 정량적으로 증명하고 국가의 허가를 받는 '안전 인허가 기술'이 필수적입니다. 이는 복잡하고 높은 에너지를 다루는 핵융합 시설이 대중과 환경에 피해를 주지 않도록 철저한 안전 기준을 수립하고 이를 검증하는 과정을 의미합니다. 자동차가 도로를 달리기 전 브레이크 성능이나 충돌 시 승객 보호 능력을 점검받는 것처럼, 핵융합 실증로 역시 다각도의 기술적 점검을 거쳐야만 운영 허가를 획득할 수 있습니다. 결국 이 기술은 핵융합 에너지가 신뢰할 수 있는 미래 자원임을 입증하는 핵심적인 토대가 됩니다. 기존의 핵융합 실험로인 KSTAR는 현행 원자력안전법의 방사선발생장치 사용 허가 기준을 따르고 있으나, 전력 생산을 목적으로 하는 핵융합 실증로에는 새로운 규제 체계가 필요합니다. 국제 공동 연구인 ITER의 경우 기존 원자력 발전소의 기준을 준용하고 있지만, 이는 핵융합로 고유의 특성을 충분히 반영하지 못한다는 의견이 지배적입니다. 실제로 미국과 영국 등 선진국에서는 핵융합의 상대적으로 낮은 위험도를 고려하여 '그레이디드 어프로치(Graded Approach)'를 도입하려는 움직임을 보이고 있습니다. 과도한 규제는 기술 발전을 저해할 수 있으므로 핵융합 특성에 최적화된 기준 마련이 시급합니다. 핵융합 실증로는 기존의 핵분열 원자로와 구조적으로 다르기 때문에 법적 정의와 규제 적용에 있어 차별화된 접근이 요구됩니다. 진공용기나 블랭킷 모듈과 같은 핵융합 고유의 장치들은 기존 원자력 규제로 설명하기 어려운 부분이 많습니다. 따라서 플라즈마 제어의 안정성을 확인하고, 초전도 자석과 고에너지 시스템의 신뢰성을 검증하는 구체적인 기술 기준이 정립되어야 합니다. 또한 사고 발생 시 내부 방사성 물질이 외부로 유출되지 않도록 격납건물의 건전성을 유지하는 안전 기능과 더불어, 핵융합의 특성을 반영한 비상 대응 시스템 구축이 안전 인허가 기술의 핵심적인 연구 분야로 다뤄지고 있습니다. 현재 한국은 국제 인허가 동향을 면밀히 추적하며 국내 실정에 맞는 프레임워크 개발에 박차를 가하고 있습니다. 국제원자력기구인 IAEA를 중심으로 핵융합로 안전 기본 원칙 수립이 진행되고 있으며, 연구진은 이러한 국제적 흐름에 발맞춰 법제적 토대를 마련하고 있습니다. 특히 열수력 해석코드를 활용하여 가상의 사고 시나리오를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 분석하는 연구는 향후 인허가 획득에 필수적인 안전성 분석 보고서의 밑바탕이 됩니다. 이러한 연구는 국제 표준과 조화를 이루면서도 국내 기술의 독자적인 경쟁력을 확보하는 데 중요한 역할을 수행하고 있습니다. 한국핵융합에너지연구원은 ITER 운영에서 축적한 경험을 바탕으로 한국형 핵융합 실증로의 안전 설계와 인허가 절차를 더욱 고도화해 나갈 계획입니다. 방사선 차폐와 냉각제 처리, 그리고 사고 발생 시 플라즈마를 신속히 소멸시키는 능동제어시스템 등의 기술적 성과는 미래 상용 핵융합 발전소 운영의 이정표가 될 것입니다. 체계적인 안전 인허가 기술의 확보는 단순히 규제를 통과하는 것을 넘어, 핵융합 에너지의 상용화를 앞당기고 글로벌 에너지 시장에서 한국의 기술적 리더십을 공고히 하는 결정적인 계기가 될 것으로 기대됩니다.

한국핵융합에너지연구원

물리학
융합
공학·기술

한국과학기술정보연구원 KISTI 창립60주년 히스토리 영상

1962년 한국과학기술정보센터로 출범한 KISTI는 대한민국 최초의 과학기술정보 전문 연구기관으로서 지난 60년 동안 국가 경쟁력의 근간을 마련해 왔습니다. 설립 초기부터 국내외 과학기술정보를 체계적으로 수집하여 데이터베이스를 구축했으며, 국내 최초의 온라인 정보검색 서비스를 선보이며 정보통신 분야에 획기적인 전환점을 제시했습니다. 특히 1980년대에는 산업기술정보의 총본산으로서 기업의 신기술 개발을 지원하고 기술 경쟁력을 창출하는 선진 정보기관의 역할을 수행하며 국가 산업 발전을 이끄는 중추적인 역할을 담당했습니다. 1990년대 이후 KISTI는 급변하는 글로벌 기술 경쟁 환경에 대응하기 위해 국가 과학기술정보 체제를 고도화하고 첨단 인프라를 구축하는 데 집중했습니다. 시스템공학연구소와의 통합을 통해 국내 최초의 슈퍼컴퓨터 도입 성과를 계승했으며, 2001년 현재의 한국과학기술정보연구원 체제로 출범하며 연구개발 혁신의 중심이 되었습니다. 이를 바탕으로 세계적 수준의 데이터, 슈퍼컴퓨팅, 네트워크가 융합된 인프라 생태계를 완성했으며, 이는 대한민국이 디지털 뉴딜을 선도하는 과학기술 강국으로 도약하는 데 있어 매우 중요한 밑거름이 되었습니다. 이제 KISTI는 데이터의 가치가 국가 경쟁력을 좌우하는 디지털 대전환 시대를 맞이하여 새로운 100년의 미래를 준비하고 있습니다. 과학기술 데이터를 기반으로 사회적 현안을 해결하고, 국민이 체감할 수 있는 안전하고 편리한 세상을 만드는 데 모든 역량을 집중할 계획입니다. 지난 60년간 축적된 연구 역량과 첨단 인프라를 바탕으로 한계를 뛰어넘는 기술 혁신을 주도하고, 앞으로 마주할 다양한 사회적 과제에 적극적으로 도전함으로써 데이터로 세계를 선도하는 글로벌 과학기술 연구기관으로 진화하며 대한민국 과학기술의 눈부신 앞날을 열어갈 것입니다.

한국과학기술정보연구원KISTI 홍보영상

융합
공학·기술

[2021 ETRI Technology Report ⑦] 마이크로 LED 디스플레이로 고품질 콘텐츠를 더 선명하기 즐긴다!

마이크로 LED 디스플레이는 차세대 기술로 주목받고 있지만, 이를 제작하는 과정에는 까다로운 공정상의 한계가 존재해 왔습니다. 기존에는 반도체 공정을 통해 만들어진 미세한 LED 소자를 웨이퍼에서 디스플레이 패널로 옮겨 심는 전사 공정과, 이를 고정하는 접합 공정을 별도로 진행해야 했습니다. 이러한 분리된 방식은 공정 시간이 길어질 뿐만 아니라 수율이 낮아지고 최종 제품의 신뢰성마저 떨어뜨리는 고질적인 문제점을 안고 있었습니다. 이를 해결하기 위해 한국전자통신연구원의 마이크로 LED용 다기능소재연구단은 소재·부품·장비(소부장) 기술의 국산화와 공정 효율화를 목표로 연구에 매진하고 있습니다. 연구진이 선보인 핵심 성과는 작업 효율을 극대화한 새로운 제조 방식입니다. 초기에는 접합 신뢰성을 높이는 접합 부문에 집중했으나, 현장의 목소리를 반영하여 복잡한 과정을 단일화하는 발상의 전환을 이루었습니다. 기술 개발 과정에서 얻은 영감을 바탕으로 복잡성을 걷어내고 생산성을 높일 수 있는 독자적인 공정 모델을 구축한 것입니다. 이는 기존 방식의 한계로 지적되었던 긴 작업 시간과 낮은 완성도를 한 번에 극복할 수 있는 열쇠가 되었습니다. 이러한 시도는 향후 산업계 전반에 걸쳐 제조 공정의 패러다임을 바꿀 중요한 변곡점이 될 것으로 보입니다. 마이크로 LED 시장은 현재 전 세계가 치열하게 경쟁하고 있는 분야이지만, 높은 가격 장벽 때문에 대중화에 어려움을 겪고 있습니다. 동시 전사·접합 기술이 상용화되면 제품의 가격 경쟁력이 확보되어 우리 일상에서도 마이크로 LED를 친숙하게 만나볼 수 있게 될 것입니다. 특히 지난 2019년의 소재·부품·장비(소부장) 위기 이후, 핵심 소재와 장비의 국산화는 국가적 과제가 되었습니다. 이번 연구가 단순한 기술 자립을 넘어 세계 시장을 선도하는 성공적인 사례가 된다면, 대한민국이 디스플레이 종주국으로서의 위상을 공고히 하고 글로벌 기술 패권을 유지하는 데 큰 힘이 될 것입니다.

한국전자통신연구원

공학·기술

[KRISS 잇터뷰] 제3화 (최재혁 책임연구원)

힘은 우리 주변 어디에나 존재하며 일상생활의 안전과 밀접하게 연관되어 있습니다. 우리가 거주하는 건물이 무너지지 않고 견고하게 서 있을 수 있는 이유나, 자동차가 충돌 시 승객을 안전하게 보호할 수 있도록 설계되는 배경에는 정밀한 힘 측정이 자리 잡고 있습니다. 한국표준과학연구원(KRISS)은 이러한 힘 표준을 정립하여 사회 전반의 안전과 기술 발전을 뒷받침하는 핵심적인 역할을 수행합니다. 보이지 않는 힘을 정량화하고 신뢰할 수 있는 데이터를 제공함으로써 국가 표준의 기틀을 견고히 다지고 있습니다. 최근의 과학 기술은 아주 미세한 영역까지 확장되고 있으며, 이에 따라 미세 힘을 측정하기 위한 표준 확립 연구가 매우 중요해졌습니다. 미세 힘 측정 분야는 세계적으로도 도전하는 이가 많지 않은 미개척 분야 중 하나로 손꼽힙니다. 나노 단위의 힘을 정확하게 정량화하는 과정은 글로벌 시장에서 새로운 기술적 우위를 점할 수 있는 결정적인 기회가 됩니다. 남들이 가보지 않은 길을 개척하여 독보적인 측정 기술을 확보하는 일은 한국의 과학 기술 경쟁력을 한 단계 끌어올리는 원동력이 됩니다. 정밀한 측정을 위해서는 외부 환경의 영향을 최소화하는 것이 무엇보다 중요합니다. 실험 장비가 놓인 거대한 콘크리트 블록을 공기 중에 띄워 진동을 완전히 차단하는 방진 기술은 연구의 정밀도를 높이는 결정적인 요소가 됩니다. 100톤에 달하는 대하중부터 아주 미세한 힘까지 아우르는 표준을 만들기 위해 연구 시설은 24시간 철저하게 관리됩니다. 이러한 극한의 환경 속에서 이루어지는 연구는 단순한 실험을 넘어, 인류가 자연계의 법칙을 얼마나 정교하게 이해하고 통제할 수 있는지를 보여주는 기술적 지표가 됩니다. 연구원 내부에서 동료들과 맺는 깊은 유대감은 혁신적인 성과를 만들어내는 또 다른 핵심 요소입니다. 때로는 냉철한 전문가로서, 때로는 인간미 넘치는 동료로서 소통하며 연구실의 분위기를 이끌어가는 리더십이 돋보입니다. 정밀한 연구를 수행하는 과정에서 발생하는 수많은 변수와 스트레스를 유연하게 대처하며 동료들에게 신뢰받는 파트너로 자리매김하는 과정은 연구의 연속성을 보장합니다. 서로의 전문성을 존중하고 협력하는 조직 문화 속에서 탄생한 기술력은 단순한 수치를 넘어 사회를 지탱하는 힘이 됩니다. 정보가 범람하는 현대 사회에서 무엇이 정확한 정보인지 판단하는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다. 한국표준과학연구원은 사회가 가짜 정보나 틀린 데이터에 흔들리지 않도록 언제나 신뢰할 수 있는 객관적인 기준점을 제시하고자 노력합니다. 과학적 근거를 바탕으로 한 국가 표준의 확립은 국민의 생명과 안전을 지키는 최후의 보루와도 같습니다. 앞으로도 끊임없는 탐구와 정밀한 측정을 통해 세상의 기준을 바로 세우고, 모든 국민이 안심하고 기술의 혜택을 누릴 수 있는 미래를 만들어 나가는 데 전력을 다할 것입니다.

한국표준과학연구원KRISS 잇터뷰

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