이달 중순 낮 최고기온이 28~29℃(도)까지 오를 것으로 예상되는 등 벌써부터 초여름 날씨가 예상되고 있다. 7월 기온은 평년보다 높을 확률이 60%로 분석돼 역대급 폭염이 올 수 있다는 전망이 나오고 있다. 6일 기상청 중기예보에 따르면 오는 주말부터 전국 기온이 점차 오름세를 보일 것으로 전망된다. 서울의 낮 최고기온은 10일 25도를 시작으로 15일 27도, 16일에는 28도까지 오를 것으로 예상된다. 평년 기온보다 2~5도가량 높은 수준이다. 수도권뿐 아니라 대구·경북 지역은 같은 기간 낮 최고기온이 29도까지 오를 것으로 예보됐고, 강원·충청·전라권 곳곳도 26~28도 안팎으로 전망됐다. 기상청은 7일 중부지방을 중심으로 비가 내린 뒤 기온이 다시 빠르게 오를 것으로 예상했다. 수도권과 강원내륙·산지, 충남 북부, 충북 중·북부에는 오후부터 밤 사이 5㎜ 안팎의 비가 올 것으로 예상된다. 반면 대구는 7일부터 낮 최고기온이 27도까지 오르며 이른 더위가 시작될 전망이다. 5월 더위는 단기적인 현상에 그치지 않을 가능성이 크다. 기상청의 3개월 전망에 따르면 5월과 6월은 평년보다 기온이 높을 확률이 각각 50%로 나타났고, 7월은 평년보다 높을 확률이 60%에 달했다. 반면 7월 기온이 평년과 비슷할 확률은 30%에 그쳤다. 이례적 더위는 이미 지난달에 나타났다. 올해 4월 전국 평균기온은 13.8도로 평년보다 1.7도 높아 1973년 기상관측망 확대 이후 역대 세 번째로 더운 4월을 기록했다. 특히 4월 중순 전국 평균기온은 15.4도로 같은 기간 기준 역대 두 번째로 높았다. 당시 서울은 29.4도까지 오르며 4월 중순 일최고기온 극값을 경신했고, 춘천은 30.3도, 홍천은 29.8도를 기록하는 등 전국 곳곳에서 이상고온 현상이 나타났다. 기상청은 강한 햇볕과 상층 고기압성 순환 강화가 맞물리며 고온 현상이 발생한 것으로 분석했다. 최근 들어 역대 가장 더운 해 기록이 잇따라 경신되고 있어 올해도 그 기세를 이어갈 가능성이 높아 보인다. 세계기상기구(MWO)에 따르면 2024년이 관측 이래 역대 가장 더운 해였고 그 다음이 2023년, 2025년이다. 여기에 WMO가 최근 엘니뇨 발생 가능성을 높게 전망한 점도 주목된다. WMO는 최신 기후 업데이트에서 적도 동태평양 해수면 온도가 빠르게 상승하고 있으며, 5~7월 사이 엘니뇨 현상이 다시 나타날 가능성이 크다고 밝혔다. 엘니뇨는 적도 태평양 중·동부 해역의 해수면 온도가 평년보다 높아지는 현상으로, 전 세계 기온 상승과 이상기후를 유발하는 대표적인 기후 요인 중 하나다. WMO는 “해수면 온도가 급격히 상승하고 있어 5~7월경 엘니뇨 현상이 다시 나타날 가능성이 높다"며 “향후 3개월 동안 전 세계적으로 평년보다 높은 지표면 온도가 지속될 것"이라고 밝혔다. 이원희 기자 wonhee4544@ekn.kr

집과 사무실의 평범한 조명이 스마트 기기를 움직이는 에너지원이 되는 시대가 머지않아 현실이 될 전망이다. 배터리를 교체하지 않아도 센서와 웨어러블 기기가 스스로 작동하는 '자가 발전' 환경이 가능해질 것으로 과학계는 예상하고 있다. 최근 호주 퀸즐랜드대학교 연구진은 국제 에너지 학술지 'ACS 에너지 레터스(Energy Letters)'에 이러한 가능성을 뒷받침하는 연구 결과를 발표했다. 이 연구는 실내 조명 환경에서 전기를 생산하는 '실내 태양전지(Indoor Photovoltaics, IPV)'의 성능을 획기적으로 개선한 사례로 평가된다. ◇호주 퀸즐랜드대학 연구팀 국제 학술지에 논문 발표 핵심은 기존 납(Pb) 기반이 아닌, 보다 친환경적인 주석(Sn) 기반 페로브스카이트 소재를 활용했다는 점이다. 그동안 주석 기반 물질은 공기 중에서 쉽게 산화되고, 결정 형성이 지나치게 빨라 균일한 박막을 만들기 어렵다는 기술적 한계가 있었다. 연구진은 이를 해결하기 위해 '포름아미딘 아세테이트(FAAc)'라는 첨가제를 도입했다. 이 물질은 증착 과정에서 요드화 주석(II)(SnI₂)와 결합해 일종의 '중간상(intermediate phase)'을 형성하고, 결정이 만들어지는 속도를 의도적으로 늦추는 역할을 한다. 그 결과 박막의 균일성과 결정성이 크게 향상됐고, 주석의 산화도 효과적으로 억제됐다. 이러한 공정 개선은 곧바로 성능 향상으로 이어졌다. 연구팀이 제작한 태양전지는 일반적인 실내 조명 수준인 1000룩스(lx) 발광다이오드(LED) 환경에서 16.36%의 광전 변환 효율(PCE)을 기록했다. 이는 태양전지가 받은 빛 에너지 중 16.36%를 우리가 실제로 사용할 수 있는 전기에너지로 변환하는 데 성공했다는 뜻이다. 이 수치는 열 증착 방식으로 제작된 무납 페로브스카이트 태양전지 가운데 최고 수준에 해당한다. 또한 별도의 밀봉(캡슐화), 즉 보호막을 씌우거나 밀폐 용기 안에 넣는 공정 없이도 3000시간 이상 안정적으로 작동하는 내구성까지 확보했다. 페로브스카이트 태양전지가 실내 환경에서 특히 유리한 이유도 분명하다. 이번 연구에 사용한 주석 기반 페로브스카이트의 경우 약 1.62~1.63 eV(전자볼트)의 밴드갭(bandgap)을 가지고 있어 실내 조명 전용으로 매우 적합한 특성을 보인다. LED나 형광등과 같은 실내 조명의 가시광선 영역에서 최적화할 수 있다는 것이다. 밴드갭은 태양전지 내부의 물질이 빛 에너지를 흡수해 전기를 생산할 수 있는 '최소한의 에너지 문턱'을 의미한다. 전자가 이 간격을 뛰어넘어야 전기가 흐를 수 있는데, 이때 필요한 에너지를 외부의 빛에서 얻게 된다. 밴드갭의 크기에 따라 흡수할 수 있는 빛의 파장(색깔)이 달라지는데, 태양전지가 특정 빛을 얼마나 잘 받아들여 전기로 바꿀 수 있는지를 결정하는 수치인 셈이다. ◇빛 흡수 능력 뛰어나…이론적으로 50% 효율도 가능 또한 빛을 흡수하는 능력이 뛰어나고, 결함에 대한 내성이 강해 약한 빛에서도 전하 손실을 최소화할 수 있다. 이론적으로는 실내 환경에서 50% 이상의 효율도 가능하다는 분석이 제시되고 있다. 특히 이번 연구에서 사용된 '열 증착법'은 산업적 측면에서도 의미가 크다. 용액을 사용하는 기존 공정과 달리, 진공 상태에서 재료를 증발시켜 박막을 형성하는 방식으로 대면적 생산과 균일한 품질 확보에 유리하다. 이는 향후 실제 제품 양산으로 이어질 수 있는 중요한 기술적 기반으로 평가된다. 이 기술이 상용화될 경우, 사물인터넷(IoT) 산업은 근본적인 변화를 맞을 가능성이 크다. 실내 조명만으로 센서, 리모컨, 웨어러블 기기 등이 작동하게 되면 배터리 교체나 충전이 필요 없는 '유지보수 최소화' 환경이 구현될 수 있기 때문이다. 특히 수십억 개로 늘어나는 IoT 기기의 전력 문제를 해결할 현실적인 대안으로 주목된다. 다만, 상용화까지는 여전히 넘어야 할 장벽이 남아 있다. 주석 기반 페로브스카이트는 아직 납 기반 대비 효율이 낮고, 실제 생활 환경에서의 장기 안정성 검증도 추가로 필요하다. 온도, 습도, 산소 노출 등 다양한 조건에서의 성능 유지 여부가 산업 적용의 관건이 될 전망이다. 연구진 역시 이번 성과를 “상업용 실내 광전지로 이어질 수 있는 중요한 진전"으로 평가하면서도, 추가적인 소재 안정화와 공정 최적화가 필요하다고 설명했다. 아직 완전한 상용화까지는 시간이 필요하지만, 배터리 없는 전자기기 시대가 머지않았음을 보여주는 분명한 신호가 나오고 있다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

노동절인 지난 5월 1일, 낮 한때 국내 전력 생산에서 태양광 발전 비중이 처음으로 50%를 넘어선 것으로 나타났다. 또한 원전까지 포함한 무탄소 발전 비중은 85.6%를 기록했다. 다만 전력당국과 전문가들은 이를 구조적 변화로 보기보다는 시간대별 수요·공급 특성이 맞물린 '일시적 현상'으로 해석해야 한다고 지적한다. 6일 전력거래소 계통운영 자료에 따르면 1일 낮 12시 25분경 태양광 발전 출력은 약 28.95GW로 전체 발전량의 50.1%를 차지했다. 태양광 발전 비중이 절반을 넘기는 역대 처음으로 알려지고 있으며, 단일 발전원이 전력 생산의 절반을 넘어선 것도 이례적인 수준이다. 같은 시간 원전은 17.8GW(30.8%), 석탄은 5.7GW(9.8%), 가스는 6.7GW(11.6%) 수준에 머물렀다. 이때 풍력과 수력을 포함한 재생에너지 비중은 51%였으며, 원전을 포함한 무탄소 전원 비중은 무려 84.6%를 기록했다. 가스발전량은 새벽 시간대 약 20GW 수준에서 정오에는 태양광 발전에 밀려 3분의 1 수준으로 급감하는 모습을 보였으며, 석탄발전량 역시 새벽 13.8GW에서 정오에는 5.7GW로 절반 이상 줄어들었다. 태양광 출력이 증가할수록 화력발전 가동이 줄어드는 전형적인 '덕커브(Duck Curve)' 현상이 발생한 것이다. 그러나 이러한 흐름은 하루 종일 이어지지 않는다. 해가 지기 시작하는 오후 6시 이후에는 태양광 출력이 급격히 감소하면서 전력믹스는 다시 기존 구조로 돌아간다. 19시 35분경 가스발전량은 다시 19GW 수준으로 급증했고, 석탄발전량도 10GW로 늘어났다. 태양광 발전 비중 50% 돌파는 하루 중 특정 시간대에 나타난 순간적인 수치일 뿐, 전체 전력구조가 변화했다고 보기는 어렵다는 분석이다. 국내 연간 재생에너지 발전 비중은 아직 10% 수준에 머물고 있다. 태양광 비중이 대폭 늘어난 데에는 전력 수요가 크게 감소하는 '휴일 효과'도 작용했다. 산업용 전력 수요가 줄어 전체 전력 수요가 낮아진 상황에서 태양광 발전량은 그대로 유지되면서 상대적인 비중이 급격히 상승한 것이다. 즉 공급 증가라기보다 수요 감소가 맞물리며 비중이 확대된 측면이 큰 것이다. 어린이날이었던 5일에도 낮 시간 태양광 발전 비중이 최고 49.9%를 기록하는 등 비슷한 패턴이 재현됐다. 특히 봄철은 일사량이 늘어나는 반면 냉난방 수요는 많지 않아 재생에너지 비중이 연중 가장 높게 나타나는 시기로 꼽힌다. 이번 사례는 재생에너지 확대의 가능성과 한계를 동시에 드러냈다는 평가다. 태양광 발전만으로도 특정 시간대 전력의 절반을 공급할 수 있다는 점은 기술적·설비적 성과로 볼 수 있다. 하지만 시간대별 출력 편차와 간헐성 문제는 여전히 해결되지 않은 과제로 남아 있다. 낮에는 전력이 남고, 해가 지면 다시 화석연료 발전 의존도가 높아지는 구조가 반복되기 때문이다. 이번 연휴처럼 낮 시간대 태양광 등 재생에너지 출력이 급증하면 전력수급 균형을 맞추기 위해 다른 발전원의 출력을 줄이는 '출력제어(디스패치 조정)'가 불가피하다. 전력은 저장이 어려워 수요와 공급을 실시간으로 일치시켜야 하기 때문에, 변동성이 큰 재생에너지가 늘어날수록 상대적으로 조정이 용이한 LNG 등 가스발전이 우선적으로 감발되고, 경우에 따라 석탄·원전까지 출력이 제한된다. 문제는 이 과정에서 발전기의 잦은 기동·정지와 저부하 운전이 늘어나 설비 효율이 떨어지고 비용이 증가한다는 점이다. 특히 출력조정이 어려운 원전, 석탄은 경제성 저하와 설비 안정성 부담이 커지고, 반대로 재생에너지가 과잉일 경우에는 발전 자체를 제한하는 '재생에너지 출력제한'까지 발생한다. 결국 재생에너지 확대는 필연적으로 계통 유연성 확보 비용을 수반하며, 이를 보완할 저장장치(ESS)와 계통 투자 없이는 시장 왜곡과 공급 안정성 문제가 동시에 심화될 수 있다는 지적이 나온다. 한 전력업계 관계자는 “이제는 얼마나 많이 생산하느냐보다 언제, 어떻게 안정적으로 공급하느냐가 더 중요한 단계로 넘어가고 있다"며 “ESS, 계통 보강, 백업전원 역할 재정립 등 종합적인 대응이 필요하다"고 말했다. 전지성 기자 jjs@ekn.kr

나프타는 '산업의 쌀'이라고 해서 일상용품의 기초가 되는 원료다. 그러나 폴리에스터, 나일론 등 합성 섬유, 페트병, 화장품 용기, 비닐봉지, 배달 용기와 같은 포장 용품, 스마트폰 케이스, 장난감, 가전제품의 플라스틱 외장재와 같은 생활용품, 타이어, 차량용 내외장재, 건축용 단열재 및 파이프 등의 플라스틱의 원료가 나프타인 것을 아는 이는 드물다. 최근에 호르무즈 사태로 쓰레기봉투 투매가 나서야 나프타의 소중함을 알게 되었다. 그러나 품귀가 났을 때, 산유국으로부터 원유를 수입해서 해결하려고만 하지 자국의 도시유전을 개발해서 조달할 생각은 못 한다. 최근에 국가과학기술자문회의 제6회 심의 회의에서 '국가 전략기술 체계 고도화 방향'과 '제6기 나노기술종합발전계획'을 심의·의결했다. AI 전환 선도, 통상·안보 주도권, 미래 혁신 기반이라는 3대 임무 아래 10개 분야 55개 기술을 제시하고 있는데 도시유전 개발 과제는 어느 곳에도 없다. 5년간 60조 원 이상을 투자할 동 계획은 인공지능, 첨단로봇·모빌리티, 차세대 보안·네트워크, 반도체·디스플레이, 첨단 바이오, 차세대 전지, 우주항공·해양, 혁신·미래 소재, 미래에너지·원자력, 양자가 포함됐다. 한국은 세계 10대 경제 대국이라고 하면서 우리를 부끄럽게 하는 것은 2025년 세계 64개국의 기후변화 대응 성적을 비교한 '기후변화대응 지수'(CCPI)에서 한국이 산유국을 제외하면 사실상 꼴찌인 63위를 기록했다. 한국이 꼴찌인 이유로, 불확실한 국가 온실가스 감축 계획, 탈화석 연료보다는 오히려 신규 석유·가스 사업을 늘리려는 투자 의지 등을 꼽았다. 작금의 호르무즈 사태는 '넷제로'(Net Zero)를 달성하는 거대한 투자의 기회이자 도약의 기회이다. 그것이 바로 도시유전의 개발이다. 한국의 연간 폐플라스틱 발생량은 약 1,100만~1,200만 톤이다. 이 중 실제로 녹여서 다시 플라스틱 제품으로 만드는 물질 재활용은 18%에 불과하고, 35%가 에너지를 회수하는 소각이다. 그리고 나머지 45%는 에너지 회수 없이 단순히 태우거나 매립(12%)한다. 도시유전은 재활용을 제외한 폐플라스틱에서 나프타를 뽑아내는 공정이다. 한국 도시유전은 연간 천만 톤의 폐플라스틱에서 7백만 톤의 나프타가 채유 될 수 있다. 한국 나프타 수요의 15%다. 15%의 자급자족 의미는 폄하할 수준은 절대 아니다. 도시유전 개발의 성공 사례로 ㈜도시유전이 개발한 RGO 기술을 소개한다. RGO 핵심 기술은 폐플라스틱을 고열만으로 분해하는 것이 아니라, 특수 세라믹 촉매에서 발생하는 전자파로 폐플라스틱의 탄소 고리를 끊는다. 전자파로 분자 결합구조를 깨트려 분자의 특정 운동을 유도하는 방식은 전자레인지의 원리와 비슷하다. RGO 기술은 500°C 이상의 고온을 쓰는 고온 열분해 방식과 달리 250°C의 저온에서 작동한다. 저온이라 다이옥신 등 유해 물질 배출이 없고 에너지소비량도 적다. 수율은 70% 정도다. 전자파로 분자 고리를 끊기 때문에, 생성된 기름의 품질이 균질하다. 라벨 제거, 세척 등 전처리가 필요 없어 공정 비용이 절감된다. 2025년 정읍에 상업 플랜트(웨이브 정읍)를 준공하여 연간 수천 톤 규모의 폐플라스틱을 처리하고 있다. 기술 원천국인 한국보다는 영국, 중국, 사우디아라비아 등 해외에서 큰 관심을 보인다. ㈜도시유전의 성공 가능성을 예측하는 것은 생산 원가가 수입가에 비해서 높으나, 여기에 탄소배출권 판매 수익까지 더해지면 환경성과 이윤을 확보할 수 있는 구조다. 그러나 폐플라스틱을 분해해 유류로 환원시키는 유화 환원 기술이 선진국에서 연구돼 산업현장에 적용됐으나 대부분 실패한 사례를 타산지석으로 삼아야 한다. 공정 기술도 중요하지만, 폐플라스틱의 수집, 운반 등 자치단체. 시민 등의 기업 외적 제약이 성패를 결정하기 때문이다. “기름에서 나온 것을 다시 기름으로“ 만드는 도시유전 기술은 국가 전략기술 중의 기술임을 지적한다. bienns@ekn.kr

우리 사회에서 마찰(摩擦)은 대개 부정적인 것으로 받아들여진다. 사람 간의 마찰은 불편한 요소이고 피곤한 요소이다. 기관 간의 마찰도 다르지 않다. 불편하고 피곤하다. 심지어 괴롭기도 하다. 그런데 마찰이 없다면 어떻게 균형점을 찾을 수 있을까? 밀고 당김이 있어야만 균형점이 찾아진다. 예를 들어보자. 사업자와 규제자를 보자. 사업자는 어떻게 하면 값싸게 잘 만들지가 관심사이다. 반면에 규제자는 어떻게 하면 안전하게 만들지, 사회에 악영향을 기치지 않을지가 관심사일 것이다. 대부분의 경우, 이들의 관심사는 상충된다. 여기서 규제자가 일방적으로 승리한다면 가장 안전한 사업이 될 것이다. 그러나 사업자가 이기면 가장 경제적인 사업이 될 것이다. 이 둘이 마찰을 일으킨 결과 균형점이 잡힌다면 그 지점은 최적의 안전성과 최적의 경제성을 가지는 작품이 될 것이다. 바로 이 균형이 국민에게는 가장 좋은 상태가 된다. 이 균형을, 당사자간 마찰을 거치지 않고, 정치인이 잡는다면 대부분 마찰의 결과로 나타날 균형점과는 다른 지점으로 귀결될 것이다. 마찰을 일으키지 않은 상태는 사업자나 규제자에게 편안한 상태가 된다. 마찰의 결과 균형점을 찾는 과정은 사업자나 규제자 모두에게 불편하다. 그러나 그것이 국민에게는 가장 좋은 상태가 된다. 문제는 이 둘이 편안한 선택을 하는 경우이다. 규제자가 사업자가 하고자 하는 대로 내버려 둔다거나 사업자가 규제자가 시키면 시키는 대로 할 뿐 저항하지 않는다면 문제가 된다. 악의적 편안함이다. 그러는 동안 국민과 국가는 희생되는 것이다. 마찰이 실종되는 것은 두려운 일이다. 국민에게도 국가에게도 바람직하지 않은 상태가 되는 것이다. 최근 국회는 여야가 크게 불균형하고 있다. 마찰이 있을 수 없다. 일방의 생각대로 일방적으로 진행된다. 그것이 당사자에게는 가장 좋은 상태가 되겠지만 국민에게는 그리 바람직한 상태가 되지 않을 것이다. 공청회를 가봐도 별 이견이 없다. 반대의견이 없다. 발표 듣고 나면 그만이다. 반대의견이 없다면 공청회를 개최할 이유가 없다. 공청회 없이 진행해도 동일한 결과일 것이기 때문이다. 정부가 구성하는 여러 가지 위원회도 마찬가지이다. 반대의견을 개진할 인사를 집어넣지 않는다. 마찰이 없다. 조용하고 일방적이고 만장일치로 진행된다. 그럴거면 위원회를 왜 만들었나? 다른 생각들을 들어보고 정책의 그늘이나 이행에 문제가 생길 것을 미리 살펴보려는 것 아닌가? 회의 결과가 만장일치라는 얘기는 회의를 할 필요가 없었다는 것과 마찬가지다. 거수기만 모였다는 것이 아닌가? 학생이 공부를 마치고 문제집을 풀어봤을 때 모든 문제를 다 맞췄다면 문제집을 푼 시간은 100% 시간낭비이다. 문제집을 푸는 이유는 공부한 것 가운데 잘 모르는 것이 무엇인지를 확인하기 위한 과정이다. 틀리거나 애매한 문제가 나와야지 자신이 확실히 모르는 부분을 확인할 수 있다. 그런데 모든 문제를 다 맞았다는 것은 모르거나 애매한 부분을 찾는데 실패했다는 뜻이 된다. 만장일치의 완벽한 회의록, 기안자에서 최종결재권자까지 한 번도 수정되지 않고 서명된 문서는 문서를 보지 않고 결재를 했거나 마지막에 문서를 다시 작성해서 그렇게 짜맞춘 것일 뿐이다. 기안자에서 결재권자까지 누가 어떤 수정을 했는지를 완벽히 은폐한 서류일 뿐이다. 위원구성의 면면을 보면 그 위원회가 어떤 결론으로 끌고갈 요량으로 구성되었는지 알 수 있다. 그것은 위원회라는 형식요건은 갖추었지만 위원회를 구성하여 운영하는 내용적 당위성은 저버린 것이다. 담당자가 일을 쉽게 풀어가고자 하는 것이다. 심하게 말하면 독재를 잘 도와줄 분들만 모신 것이다. 반대의견을 자주 내면 위원이라는 감투가 떨어진다. 그럼 전문가들은 간사의 눈치를 보고 대세를 보고 총기를 감춘다. 뻔히 문제점이 보여도 보이지 않는 척 한다. 좋은 게 좋은 거니까. 그런데 그게 국민에겐 좋은 게 아니다. 이제는 위원회를 구성한 담당자가 왜 그런 성향의 위원들로만 위원회를 구성했는지를 따져봐야 할 것 같다. 물론 이 또한 기안자에서 결재권자까지 누가 어떤 위원을 추천했는지를 알아볼 수 있도록 서류를 꾸밀 수 있으니까 잡아낼 수 없을 것이다. 지식과 요령은 사람을 착하게 만들고 바로잡는 것이 아니라 착한 사람과 악한 사람 모두의 도구일 뿐이다. 우리의 지식과 경험은 우리를 더 교활하게 만들고 우리에게 마찰을 피할 방법을 찾아준다. bienns@ekn.kr

우크라이나군이 러시아 석유 관련 인프라를 집중 공격하면서 국제유가가 다시 크게 오르고 있다. 이로 인해 유럽지역의 대표 유종인 브렌트유 가격이 중동 전쟁의 영향을 받는 두바이유 가격보다 더 높게 형성되고 있다. 중동에 이어 유럽지역까지 에너지 수급 차질이 발생할 경우 우리나라의 도입선 다변화 대책도 소용 없게 될 우려가 크다. 5일 글로벌 에너지 업계에 따르면 현재 브렌트유 가격은 배럴당 113.1달러로, 다른 지역의 대표 유종보다 가장 높게 형성되고 있다. 아메리카 지역의 대표 유종인 미국 서부텍사스중질유(WTI) 가격은 104달러, 아시아 지역 대표 유종인 중동 두바이유 가격은 105달러이다. 특히 브렌트유 가격이 두바이유보다 더 높게 형성됐다는 점이 우려스러운 지점이다. 두바이유는 지난 2월 말 발생한 미국과 이란 간의 전쟁 이후로 지금까지 가장 높게 형성됐었다. 브렌트유 가격은 우크라이나군의 러시아 석유 수출인프라에 대한 집중 공격 이후 크게 오르고 있다. 우크라이나 매체인 키이우 인디펜던트에 따르면 볼로디미르 젤렌스키 대통령은 지난 3일 텔레그램을 통해 이날 러시아 북서부 레닌그라드주의 프리모르스크항을 드론으로 공습해 석유 인프라에 피해를 줬다고 밝혔다. 이 공격으로 석유제품을 운반하는 유조선 1척과 러시아 해군 카라쿠르트급 미사일함 1척, 순찰정 1척이 파손됐다. 프리모르스크항은 하루 100만배럴의 원유 및 석유제품을 수출입하는 러시아 서부지역 최대 에너지 항이다. 우크라이나 수도 키이우로부터 무려 1140km나 떨어져 있지만, 드론 기술의 발달로 공격 대상이 되고 있다. 이날 우크라이나군은 흑해 연안의 노보로시스크 항구에 정박해 있던 유조선 2척도 공격했다고 전했다. 블룸버그통신의 자체 집계 결과 우크라이나군은 지난 4월 한 달간 러시아의 석유 시설을 최소 21회 타격했다. 주 공격 대상은 정유시설, 석유 수출터미널, 석유 파이프라인 등이다. ◇러시아까지 막히면 도입선 다변화 대책도 소용없어 러시아는 호르무즈해협 봉쇄로 수출길이 막힌 중동산 석유를 대체할 거의 유일한 지역이다. 경제 제재 전 러시아는 미국, 사우디아라비아에 이어 세계 3위 석유 생산국이다. 현재 러시아 석유는 대체로 제3 지대인 튀르키예, 인도, 이집트, 중국 등으로 수출되고 있으며, 유럽으로도 수출되고 있다. 유럽연합(EU) 이사회는 지난 4월 23일 제20차 이사회에서 광범위한 대러 제재를 최종 채택하면서도, 러시아산 원유의 해상운송은 대상에서 제외했다. 그만큼 러시아의 에너지 공급이 유럽에게도 절실하게 필요한 것이다. 주러 대사관에 따르면 러시아의 원유 및 석유제품 수출량은 올해 1월 하루 730만배럴에서 2월 660만배럴로 감소했다. 최근 우크라이나군의 잇따른 석유 인프라 공격으로 수출량은 크게 줄었을 것으로 관측된다. 문제는 러시아 석유 공급까지 감소할 경우 우리나라의 에너지 수급이 매우 어려워지게 될 수 있다는 점이다. 이는 우리 정부의 중동 사태 대책인 에너지 도입선 다변화도 소용없게 만들 수 있다. 정부의 석유 및 가스 도입선 다변화는 중동산 대신 대체로 북미산 도입을 늘리는데 초점이 맞춰져 있다. 하지만 러시아 에너지 공급이 감소하면 북미산 에너지는 주로 가까운 유럽으로 향하게 된다. 2022년 러-우 전쟁으로 글로벌 LNG 대란이 일어났을 때 70~80%의 미국산 LNG가 유럽으로 향한 바 있다. 이는 우리나라가 중동산 에너지 대체선으로 북미산에 집중할 경우 예상치 못한 난관에 봉착할 수 있다는 것을 보여준다. ◇캐나다 서부, 알래스카, 러시아 극동지역 에너지 공급 확보 필요 에너지 업계는 지정학 리스크가 글로벌 전체로 확산되고 있는 만큼 정부 대책이 단순 도입선 다변화에 그치지 말고, 새로운 도입선을 적극 발굴하는데까지 나가야 한다고 지적한다. 가장 확실한 수입 대책으로는 동북아로만 수입이 가능한 캐나다 서부지역, 미국 알래스카, 러시아 극동지역의 수출인프라를 확보하는 것이다. 세 지역은 유럽까지 수출길이 너무 멀어 사실상 불가능하고, 오로지 동북아로만 수출이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 아직까지 수출인프라가 구축되 있지 않거나, 서방권의 제재를 받고 있다는 점이 문제다. 이참에 한국, 일본, 대만이 공동으로 세 지역의 인프라 구축에 적극 참여할 필요가 있다는 지적이 나오고 있다. 주로 미국으로만 에너지를 수출하던 캐나다는 수출선 다변화를 위해 서부의 브리티시컬럼비아(BC)주 키티맷에 LNG 수출터미널을 구축했으며, 2호 터미널까지 준비하고 있다. 한국가스공사(KOGAS)가 이 프로젝트에 지분 참여 및 물량을 수입하고 있다. 캐나다는 이 지역에서 석유제품 수출까지 계획하고 있다. 미국 알래스카주의 알래스카 LNG프로젝트는 연간 2000만톤 LNG 수출을 목표로 추진되고 있다. 주 북부지역 가스를 남부까지 끌어오는 1300km의 가스관 건설이 가장 핵심이다. 이로 인해 총 사업비가 460억달러로 책정되고 있다. 포스코인터내셔널이 지분 참여 및 물량 수입을 계획하고 있다. 러시아 블라디보스톡과 사할린 등 극동지역은 동북아에 에너지를 공급하는 중요 지역이었으나, 전쟁 이후 미국과 유럽연합의 제재를 받아 교역이 상당히 중단된 상태다. 중동산 에너지 공급이 막힌 상황인 만큼, 에너지 안보 차원에서 러시아의 극동지역 에너지 수출 재개를 이끌어 내야 한다고 전문가들은 입을 모은다. 이와 관련해 미국 재무부는 국제유가를 내리기 위해 4월 17일 이전에 유조선에 선적된 러시아산 석유 및 석유제품에 한해 5월 16일까지 한시적으로 거래를 허가한다고 공식 발표했다. 전문가들은 4월 11~17일 동안 선적된 물량과 그전에 선적됐으나 거래가 이뤄지지 않은 물량 등 총 4000만~5000만배럴에 제재 유예가 적용될 것으로 추정했다. 스콧 베센트 미 재무부장관은 4월 22일 미 상원 청문회에서 에너지 위기에 놓인 10여개 국가가 30일간의 제재 유예를 연장해 달라고 요청했다며서 제재 유예 배경을 설명했다. 전문가들은 호르무즈 해협 봉쇄 해제, 중동산 석유 수출 재개, 배럴당 70달러 미만으로 유가 하락 요건이 갖춰지기 전까지는 미국의 러시아 제재 유예가 재연장될 가능성이 크다고 전망했다. 드리트리 페스코프 대통령실 대변인은 미국의 대러 제재 유예기간 연장 발표 이후 “러시아는 세계 에너지 시장에서 책임있고 중요한 공급국으로, 세계 에너지 시장이 어려운 상황에 있는 만큼 러시아의 에너지 공급 능력을 무시할 수 없을 것"이라고 논평했다. 윤병효 기자 chyybh@ekn.kr

현대 도시 인프라의 상징인 아스팔트가 자동차 배기가스 뒤에 가려져 있던 '비(非)배기성' 대기오염의 핵심 원인으로 주목받고 있다. 특히 기온이 높고 습한 여름철에는 아스팔트 도로의 시공과 사용 과정에서 휘발성 유기화합물(VOCs)이 대량으로 방출되고, 이 물질이 초미세먼지와 오존 같은 2차 오염물질로 이어져 도시 대기질과 시민 건강을 위협하는 것으로 나타났다. 최근 발표된 여러 국제 연구들은 “여름철 아스팔트는 단순한 도로 포장재가 아니라, 지속적으로 독성 가스를 배출하는 거대한 오염원"이라고 경고하고 있다. ◇열과 햇빛, 습도가 만든 '숨은 배출원' 아스팔트가 대기오염을 유발하는 과정은 단순히 공사 현장에서 나는 냄새 수준이 아니다. 프랑스 귀스타브 에펠 대학교 연구진이 최근 학술지 '자원, 보존, 리사이클링(Resources, Conservation & Recycling)'에 발표한 논문에 따르면, 아스팔트는 고온 시공 단계뿐 아니라 도로로 사용되는 전 수명 주기 동안 지속적으로 VOCs를 방출한다. 특히 여름철 기온 상승은 이 과정을 급격히 가속화한다. 미국 애리조나 주립대학교 연구팀이 최근 '종합 환경과학(Science of the Total Environment)' 저널에 발표한 연구에 따르면, 도로 표면 온도가 40℃에서 60℃로 상승할 경우 오염물질 배출량은 약 두 배로 증가한다. 아스팔트는 태양 에너지의 약 95%를 흡수하는 '흑체(black body)' 특성을 지닌다. 이 때문에 실제 도로 표면 온도는 대기 온도보다 훨씬 높아진다. 여기에 강한 자외선이 아스팔트 내부의 고분자 구조를 분해하면서 더 작고 휘발성이 강한 오염물질이 새롭게 생성된다. 여기에 '습도'도 중요한 변수로 작용한다. 애리조나주립대 연구진은 습도가 높아질수록 아스팔트 내부의 독성 화합물이 표면으로 더 쉽게 이동한다는 사실을 확인했다. 상대습도 50% 수준에서는 건조한 조건보다 VOC 배출량이 최대 46%까지 증가하는 것으로 분석됐다. 즉, 폭염과 장마가 반복되는 여름철 도시 환경은 아스팔트에 의한 대기오염을 부추기는 최적의 조건인 셈이다. ◇초미세먼지와 오존으로 이어지는 2차 오염 문제는 아스팔트에서 직접 배출되는 가스 자체만이 아니다. 이 물질들은 대기 중에서 다른 성분과 반응해 훨씬 더 위험한 2차 오염물질을 만들어낸다. 프랑스 IMT 노르 유럽과 애리조나 주립대학교 공동 연구진이 최근 '유해 물질 저널(Journal of Hazardous Materials)'에 발표한 논문에 따르면, 아스팔트 배출물이 낮에는 수산화(OH) 라디칼과, 밤에는 질산(NO₃) 라디칼과 반응하면서 대량의 극미세입자(UFP, 지름 100nm 미만)를 형성한다. 100nm는 1만분의 1㎜에 해당한다. 실험 결과, 아스팔트 VOC 혼합물이 산화 반응을 거친 뒤 생성된 입자의 80~90%가 극미세입자인 것으로 확인됐다. 이는 눈에 보이지 않을 정도로 작은 입자지만, 입자가 작을수록 인체에는 훨씬 더 치명적이다. 또한 아스팔트에서 나온 VOCs는 햇빛 아래에서 질소산화물(NOx)과 반응해 지표면 오존(O₃) 농도를 높이는 주요 전구체 역할도 한다. 여름철 도심에서 오존 경보가 자주 발생하는 이유 중 하나가 바로 여기에 있다. 오존은 호흡기 질환을 유발하고, 눈과 목을 따갑게 만든다. ◇호흡기 질환부터 치매 위험까지 아스팔트에서 방출되는 오염물질은 단순한 불쾌한 냄새가 아니라 건강을 직접 위협하는 독성 물질이다. 벤젠과 톨루엔, 다환방향족탄화수소(PAHs) 등은 대표적인 발암성·독성 물질로 알려져 있는데, 장기간 노출될 경우 호흡기 질환과 심혈관계 이상을 유발할 수 있다. 특히 극미세 입자는 더욱 위험하다. 입자 크기가 100nm 이하로 매우 작아 폐 깊숙이 침투할 뿐 아니라 혈관을 통해 뇌까지 이동할 수 있기 때문이다. 애리조나 주립대 연구팀은 메타분석 결과를 인용하며, 교통 및 건설 관련 오염물질(초미세먼지, 이산화질소 등)에 장기적으로 노출될 경우 치매 발병 위험이 유의미하게 증가한다고 경고했다. 이는 여름철 도로 공사와 도심 포장이 단순한 생활 불편을 넘어 장기적인 공중보건 문제라는 점을 보여준다. 아스팔트의 영향은 이론에 그치지 않는다. 프랑스 파리를 대상으로 한 조사에서는 아스팔트 관련 배출물이 도시 전체 이차 유기 에어로졸(SOA) 형성의 약 2~4%를 차지하는 것으로 나타났다. 특히 도심 밀집 지역에서는 그 기여도가 최대 15%까지 올라갔다. 이는 노후화된 아스팔트 도로가 도시 공기질을 악화시키는 무시할 수 없는 오염원이라는 점을 보여주는 대표적 사례다. 기존에는 자동차 배기가스가 대기오염의 주범으로 지목됐지만, 이제는 “도로 자체가 오염원"이라는 인식 전환이 필요하다는 지적이 나온다. ◇해법은 '친환경 도로'에 있다 이제 아스팔트 포장 자체가 달라져야 한다는 얘기도 나온다. 기후변화로 인해 폭염과 고습 환경이 더 빈번해질 것으로 예상되는 가운데, 여름철 아스팔트는 더 이상 단순한 도시 기반시설이 아니다. 도로는 우리가 매일 밟고 지나가는 가장 익숙한 공간이지만, 동시에 눈에 보이지 않는 독성 가스를 내뿜는 거대한 배출원이기 때문이다. 전문가들은 앞으로의 도시 설계가 단순한 내구성과 경제성만이 아니라, 대기질과 건강 영향을 함께 고려해야 한다고 강조한다. 연구진들은 다양한 저감 기술도 함께 제시하고 있다. 우선 중온(中溫) 아스팔트(Warm Mix Asphalt,WMA)는 기존보다 낮은 온도에서 시공해 오염가스 배출을 10~50% 줄일 수 있다. 재생 아스팔트(Reclaimed Asphalt Pavement, RAP)는 폐아스팔트를 재활용하는 방식으로, VOC 배출량을 최대 94.8%까지 낮출 수 있다는 연구 결과도 있다. 일종의 숯이라고 할 수 있는 활성탄이나 바이오차(Biochar)를 첨가해 VOC를 직접 흡착하는 기술도 주목받고 있다. 또한 온도에 따라 색이 변하는 열변색 소재를 활용해 도로 표면 온도를 낮추는 기술도 연구 중이다. 또한 아스팔트 바인더 내부에서 반응성이 높은 특정 페놀계 화합물, 예를 들어 카테콜(catechol) 등을 제거하거나 구조를 바꾸는 것만으로도 2차 초미세먼지 형성을 크게 줄일 수 있다고 제안했다. 이는 단순히 공사 방식을 바꾸는 수준을 넘어, 아스팔트의 화학적 설계 자체를 바꿔야 한다는 의미다. 바인더는 아스팔트 포장에서 골재를 묶어 구조적 성능과 내구성을 결정하는 핵심 재료인데, 일반적으로는 석유에서 정제된 '아스팔트'를 가리킨다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

김성진 신임 한국전력거래소 이사장이 4일 공식 취임했다. 중동 전쟁 여파로 국제 에너지 가격 상승 속에도 안정적이고 저렴한 전력을 공급해야 한다는 과제를 안고 임기를 시작했다. 김 이사장은 행정고시 33회 출신으로 산업통상자원부 대변인, 한국디스플레이산업협회 상근부회장, 광주미래차모빌리티진흥원 원장 등을 역임한 정책·산업 분야 전문가다. 임기는 취임일로부터 3년이다. 그는 1963년생으로 광주 대동고와 건국대학교 경제학과를 졸업했고 영국 리즈대학교에서 동아시아학·중국경제 박사 학위를 취득했다. 김 이사장이 취임한 시점은 에너지 시장 불확실성이 빠르게 확대되는 국면이다. 중동 지역 긴장 고조로 국제 가스가격이 상승하면서 국내 발전용 천연가스 도매요금은 이달 기준 GJ당 1만7961원으로 전월(1만6706원) 대비 7.5% 인상되며 연료비 부담이 확대되고 있다. 이 같은 연료비 상승은 전력시장에도 점차 반영되는 흐름이다. 전력도매가격(SMP)은 이날 기준 평균 킬로와트시(kWh)당 123.0원으로, 전월 110원대 수준과 비교해 상승세를 보이고 있다. 통상 전력수요가 낮은 봄철인 5월에는 SMP가 하락하는 흐름을 보이는데 이와 반대로 움직이고 있다. LNG 가격 상승이 시차를 두고 반영되는 점을 감안하면, 중동 전쟁 발생 약 3개월 이후인 6월부터는 상승 압력이 본격화될 것으로 전망된다. 특히 여름철 전력수요 증가까지 겹칠 경우 고가 LNG 발전기 가동이 늘어나며 SMP 상승폭은 더 확대될 가능성이 크다. 이러한 환경 속에서 전력시장 운영을 총괄하는 전력거래소의 역할은 더욱 중요해지고 있다. 전력 수급 안정은 물론 시장 가격 급등을 억제하기 위한 운영 역량이 동시에 요구되기 때문이다. 과거 러시아-우크라이나 전쟁 당시처럼 SMP 급등과 전기요금 동결이 맞물릴 경우 한국전력의 적자 폭이 확대될 수 있다는 점도 부담 요인이다. 이에 따라 SMP 상한제 재도입 등 시장 안정 장치가 다시 논의될 가능성도 제기된다. 김 이사장의 취임식은 오는 6일 전력거래소 나주 본사에서 열릴 예정이며, 이 자리에서 향후 전력시장 운영 방향에 대한 구상을 밝힐 것으로 보인다. 이원희 기자 wonhee4544@ekn.kr

주요 제조 대기업들이 폭증하는 글로벌 수요를 충당하고 경쟁에 앞서 나가기 위해 현실적으로 액화천연가스(LNG)를 활용한 열병합발전을 검토하고 있지만 정작 정책 환경은 LNG 사용을 제약하는 방향으로 흐르면서 산업계의 '전력 딜레마'가 커지고 있다. 대규모 반도체 공장과 AI 데이터센터에 필요한 전력을 단기간 내 안정적으로 공급할 현실적인 대안이 사실상 LNG뿐이라는 점에서, 정부의 정책 조율 필요성이 커지고 있다는 지적이다. 4일 전력업계에 따르면 정부는 LNG 기반 발전 설비에 대한 탄소 규제를 강화하는 방향을 검토 중이다. 이와 관련해 자가발전이나 구역전기 형태의 LNG 발전소에 대해서도 전력수급기본계획 편입과 함께 탄소 감축 방안을 강하게 요구할 계획으로 알려졌다. 반도체나 데이터센터 같은 대규모 전력 공급이 필요한 산업계 입장에서는 시급한 전력 확보를 위해 LNG를 선택할 수밖에 없지만, 동시에 규제 부담까지 떠안아야 하는 구조가 되고 있는 것이다. 용인반도체클러스터의 경우 2050년까지 최소 10GW의 신규 전력 공급이 필요하다. 이 가운데 4GW 이상이 수소 혼소 또는 전소를 전제로한 LNG발전으로 공급한다. 국내 데이터센터 전력 수요는 2025년 8.2TWh에서 2038년 30TWh로 증가할 것으로 예상된다. 현재 기술·입지·시간을 모두 고려할 때 대규모 전력을 신속하게 공급할 수 있는 전원은 LNG 발전이 유일한 선택지에 가깝다. 대형 원전은 건설 기간이 길고 부지 확보와 주민 수용성 문제로 단기간 내 대응이 어렵다. 석탄발전 역시 환경 규제로 사실상 신규 건설이 불가능한 상황이다. 태양광은 도심에 설치는 가능하지만, 산업에 필요할 정도의 대규모 전력을 공급하기가 힘들고 간헐성 문제를 해결하기 위해 에너지저장장치(ESS)와 결합해야해 비용문제도 만만치 않다. 문제는 LNG가 글로벌 탄소중립 흐름과 정면으로 배치되는 전원이라는 점이다. 사용 전력의 100%를 재생에너지 전력으로 공급하는 RE100이나, 이보다 청정전력 범위를 원전 등으로 확대한 CF100 등 글로벌 기업들의 탄소 규범이 강화되면서, 국내 기업들은 한국 정부 정책뿐 아니라 글로벌 바이어들의 기준까지 동시에 고려해야 하는 상황이다. 업계 관계자는 “당장 수요를 맞추려면 전력을 LNG발전으로 충당해야 하는데, 탄소 규제는 더 강해지는 이중 압박 구조"라고 설명했다. 중장기 대안으로 거론되는 소형모듈원전(SMR) 역시 아직 상용화 초기 단계에 머물러 있어 당장 대안으로 활용하기는 어려운 상황이다. 재생에너지 역시 확대 필요성에는 공감대가 있지만, 데이터센터와 반도체 공장이 요구하는 24시간 고품질 전력을 단기간 내 대체하기에는 현실적인 제약이 많다는 지적이 나온다. 전문가들은 현재 상황을 “정책과 산업 현실 간 괴리가 가장 극명하게 드러난 사례"로 평가한다. 조홍종 단국대학교 경제학과 교수는 “탄소중립은 중장기적으로 반드시 가야 할 방향이지만, 당장 산업 경쟁력을 유지하기 위한 전력 공급 해법도 동시에 제시돼야 한다"며 “발전원을 과도하게 제약할 경우 전력 수급 불안과 산업 경쟁력 저하로 이어질 수 있다"고 지적했다. 결국 문제는 선택의 문제가 아니라 시간과 속도의 문제라는 분석이다. 탄소중립과 에너지 전환이라는 목표를 유지하면서도, AI와 반도체 산업을 뒷받침할 수 있는 '과도기적 해법'을 마련해야 한다는 것이다. 정부가 이러한 딜레마를 해소할 명확한 방향성을 제시하지 못할 경우, 국내 제조업 경쟁력에도 영향을 미칠 수 있다는 우려가 커지고 있다. 전지성 기자 jjs@ekn.kr

대한민국이 '꿈의 에너지'로 불리는 핵융합 발전 상용화를 향해 전례 없는 속도전을 시작했다. 정부는 최근 당초 2050년대로 예상했던 실증 시점을 2040년으로 10년 이상 앞당기는 도전적인 로드맵을 확정했다. 그러나 이 같은 기술적 낙관론과 달리 다른 쪽에서는 핵융합의 경제성이 기존 기대보다 훨씬 낮을 수 있다는 냉정한 분석도 나온다. 기술적 성취와 경제적 현실 사이의 간극을 어떻게 좁힐 것인가가 핵심 과제로 부상하고 있다. ◇한국의 핵융합 연구개발 참여 상황 핵융합이 일어나려면 중수소와 삼중수소 가스에 강력한 전기장을 가해 이온화하거나 초고온으로 가열해 원자핵과 전자가 분리된 플라스마 상태를 만들어야 한다. 플라스마는 고체·액체·기체를 넘어선 '제4의 물질 상태'로, 수소의 원자핵과 전자가 분리된 채 초고온에서 격렬하게 움직이는 전하를 띤 입자들의 구름(집단)을 의미한다. 이후 1억℃ 이상의 극한 환경에서 플라스마 입자들이 서로 충돌해 하나의 무거운 원자핵으로 합쳐지는 핵융합 반응이 일어나는데, 이 과정에서 막대한 양의 열에너지가 방출된다. 이 에너지를 전력 생산에 활용하자는 것이 핵융합 발전의 원리다. 한국은 미국·중국·유럽연합(EU) 등과 함께 국제핵융합실험로(ITER) 건설에 참여하는 7개 회원국 중 하나다. ITER은 완공 시 세계에서 가장 큰 실험용 토카막 핵융합로가 될 전망이다. 이 장치는 도넛 모양의 반응로를 갖추고 있는데, 이를 '토카막'이라고 부른다. 토카막은 강력한 자기장을 활용해 1억℃에 달하는 초고온 플라스마를 도넛 모양의 진공 용기 내부에 가두어 핵융합 반응을 유도하는 핵심 장치다. 한국은 ITER 구성 부품 중 제작 난도가 가장 높은 진공용기의 4개 섹터 제작과 조달을 성공적으로 완료해 기술 신뢰도를 입증했다. 이 과정에서 1.6㎞ 길이의 고난도 용접과 수 ㎜ 이하의 오차 제어 기술을 확보했다. 한국 연구진은 또 초전도 자석에 들어가는 초전도 도체, 플라스마의 열을 차단하는 열차폐체, 조립 장구 등을 성공적으로 제작·공급하며 기술 주도권을 확보했다. 한국형 초전도 핵융합 연구장치인 KSTAR는 세계적으로 인정받는 연구 플랫폼이다. KSTAR는 1억℃의 초고온 플라스마를 장시간 유지하는 실험을 통해 ITER 초기 운전을 위한 데이터 기반을 마련하고 있다. 지난 2019년 1억℃의 초고온 플라스마를 8초간 유지했고, 2021년 30초, 2024년 48초를 유지했다. 올해는 300초 달성이 목표다. 최근에는 장치의 핵심 부품인 디버터 소재를 텅스텐으로 교체해 ITER와 동일한 환경에서의 고성능 운전 시나리오와 인공지능(AI) 기반 실시간 제어 기술을 검증 중이다. 이런 경험과 성과를 바탕으로 최근 정부는 핵융합 상용화 목표 시점을 당초 2050년대에서 2040년으로 10년 이상 앞당겼다. 상용화 기술을 선제적으로 검증하기 위해 ITER의 절반 크기(주 반경 4m)인 소형 핵융합 장치(CPD)를 2035년까지 건설하고, 2040년부터 전력 생산 기술을 실증할 계획이다. 주반경은 핵융합 장치의 중심축에서 플라스마가 머무는 공간의 중심까지의 거리로, 장치의 전체적인 규모와 건설 비용 및 기간을 결정하는 핵심적인 설계 지표다. 더불어 2035년까지 노심 플라스마 제어, 초전도 자석 등 8대 핵심 기술을 확보해 선진국과 대등한 수준의 기술력을 갖춘다는 로드맵도 수립했다. 이밖에 민간 참여를 확대하고 산업 생태계를 활성화하기 위해 91개 기관이 참여하는 '핵융합 혁신연합'을 출범시켰다. ◇“비용 절감 속도, 예상보다 4배 느리다" 하지만 태양이 밝을수록 그늘도 짙다. 지난달 스위스 취리히 공과대학 에너지기술정책 그룹 연구진은 국제 저널 '네이처 에너지 (Nature Energy)'에 발표한 논문에서 핵융합 산업의 비용 하락 속도가 심각하게 과대평가됐다고 지적했다. 논문의 핵심은 이른바 '경험률(Experience Rate)'이다. 경험률은 특정 기술의 누적 설치 용량이 두 배가 될 때마다 단위당 자본 비용(CAPEX)이 감소하는 일정한 백분율을 의미한다. 업계는 약 80% 이상의 급격한 비용 감소를 기대하지만, 취리히공대 연구진은 실제로는 약 28% 수준에 그칠 가능성이 높다고 분석했다. 이는 비용이 빠르게 낮아지기보다, 오히려 기존 원자력과 유사한 경로를 밟을 수 있음을 시사한다. 이 같은 비관적 전망의 배경에는 핵융합이 가진 구조적 특성이 있다. 먼저 거대한 설비 규모다. 경제성을 확보하려면 최소 500㎿급 이상의 대형 설비가 필요해, 모듈화와 대량생산이 어렵다. 두번째는 기술이 극도로 복잡하다는 점이다. 토카막 구조는 다층 구조로 얽혀 있어 설계 변경이 전체 시스템에 연쇄 영향을 미친다. 세번째는 표준화의 한계다. 입지 조건과 규제에 따라 매번 맞춤 설계가 요구된다. 결국 수조 원대 초기 투자비에 더해 비용 하락 속도까지 제한된다면, 그리고 실용화가 늦어진다면 핵융합은 이미 자리를 차지할 것으로 보이는 태양광·풍력 등 재생에너지와의 경쟁에서 밀릴 가능성을 배제하기 어렵다. ◇ITER 일정 9년 지연, 분담금 급증 이 같은 회의론에도 불구하고 한국은 정면 돌파 전략을 택했다. 전남 나주가 1조2000억 원 규모의 인공태양 연구시설 부지로 선정돼, 한국에너지공대(KENTECH)와 연계한 산학연 클러스터 조성이 추진되고 있다. 핵융합이 단순한 에너지 기술을 넘어 지역 산업 구조까지 재편할 수 있다는 전망이다. 그러나 현실은 녹록지 않다. ITER 프로젝트는 완공 시점이 2025년에서 2034년으로 9년 연기됐다. 이에 따라 한국의 분담금 규모도 1조6000억 원에서 약 2조9000억 원로 증가하며 재정 부담이 크게 확대됐다. 글로벌 경쟁도 가열되고 있다. 중국은 자체 실험로 'EAST(핵융합 유도 토카막 실험 장치)'를 통해 초고온 플라스마 장시간 유지 기록을 경신하며 상용화 시계를 앞당기고 있다. 미국에서는 '커멘웰스 핵융합 시스템 (Commonwealth Fusion Systems, CFS)'를 비롯한 민간 기업들이 대규모 투자를 유치하며 '민간 주도 핵융합' 모델을 구축 중이다. 핵융합이 더 이상 단일 국가의 연구 프로젝트가 아니라, 기술 패권 경쟁의 핵심 축으로 이동하고 있는 것이다. CFS는 미국 매사추세츠 공과대학교(MIT)에서 분사된 핵융합 스타트업으로, 이 회사는 빌 게이츠와 제프 베이조스, 구글 등으로부터 20억 달러(약 2조7000억 원) 이상의 대규모 투자를 유치해 민간 주도 핵융합 개발의 선두 주자로 평가받고 있다. 현재 '스파크(SPARC)'라는 자체 핵융합로를 개발 중이다. ◇“연구는 지속, 설계는 바꿔야 한다" 경제성 논란에도 불구하고, 전문가들은 핵융합 연구 중단이 아닌 '전략적 전환'을 강조한다. 핵심은 '현재 방식의 고집'에서 벗어나는 것이다. 먼저 현재 주류인 토카막 방식의 높은 복잡성과 거대 규모를 극복하기 위해 역전자기장 구성(FRC) 같은 새로운 설계 개념이 대안으로 제시되고 있다. 이러한 대안적 구조는 기존 방식보다 설계가 단순하고 단위 규모를 소형화할 수 있다는 장점이 있다. 이를 통해 기술적 복잡성을 낮추어 비용 절감 속도(경험률)를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 둘째, 핵융합로 운영에 필수적인 삼중수소를 안정적으로 확보하는 방안을 찾아야 한다. 최근 수은을 사용하지 않는 친환경적인 리튬-6 농축 기술이 개발돼 삼중수소 연료 주기를 경제적으로 구축할 수 있는 길이 열리고 있다. 이와 더불어, 텅스텐 디버터와 같은 내열 소재를 활용해 초고온 플라스마로부터 장치 손상을 방지하는 기술을 확보하는 연구가 진행 중이다. 마지막으로 경제성 중심 설계를 위해 소형화와 모듈화를 기반으로 한 비용 절감 전략을 추진할 필요가 있다. 한국이 개발 중인 CPD는 주 반경을 기존 장치의 절반 수준으로 줄인 소형 장치로, 이를 통해 건설 비용을 획기적으로 낮추고 건설 기간을 단축해 민간 투자의 매력도를 높이는 것을 목표로 하고 있다. 이러한 소형화 및 표준화 전략은 거대 장치 중심의 개발 방식이 가진 낮은 경제적 효율성을 보완할 수 있는 실질적인 대안으로 평가받는다. 이제 핵융합은 단순한 과학기술 프로젝트가 아니라 에너지 안보와 산업 전략이 결합된 국가적 과제로 떠오르고 있다. 한국은 세계적 수준의 기술력을 확보한 만큼, 속도 경쟁에만 매몰되기보다 경제성이라는 현실적 조건도 직시할 필요가 있다. 더 작고, 더 단순하며, 표준화 가능한 '혁신 핵융합'으로의 전환 없이는 상용화도, 시장 경쟁력도 담보하기 어렵기 때문이다. '인공태양'이 진정한 에너지 해법이 되기 위해 필요한 마지막 퍼즐은 기술이 아니라, 경제성일지도 모른다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr