[뉴스에프엔 김익수 기자] 핵융합 기술의 혁신이 가속화됨에 따라 핵심 소재인 텅스텐에 대한 수요가 급증할 전망이다.
Guardian Metals와 영국 원자력청(UKAEA), 옥스퍼드 시그마가 공동 진행한 연구에 따르면, 2056년까지 핵융합 발전소가 전 세계 텅스텐 생산량 전부를 요구할 것으로 나타났다. 이에 따라 미래 핵융합로 상용화를 위해 안정적인 텅스텐 공급망 구축이 시급하다는 지적이 나온다.
핵융합로 핵심 소재, 텅스텐의 역할과 중요성
연구에 따르면 텅스텐은 높은 융점과 열전도율, 뛰어난 중성자 차폐 능력 및 낮은 스퍼터링 수율 등의 특성으로 인해 토카막 핵융합로의 플라즈마 직면부와 차폐재로 유력하게 검토되고 있다. 이 같은 특성 덕분에 텅스텐은 차세대 핵융합 발전소의 핵심 재료로 자리매김하고 있다.
텅스텐 수요 급증 예측
분석된 두 가지 원자로 설계 모델에서 500MWth급과 2000MWth급 핵융합로는 각각 수천 톤에서 수만 톤에 이르는 텅스텐을 소비하는 것으로 나타났다. 특히 2,000MWth ARIES-ST 원자로는 40년 수명 동안 미국의 연간 텅스텐 소비량의 약 2.6배에 달하는 텅스텐을 필요로 한다.
공급망 확보와 미래 과제
현재 연간 전 세계 텅스텐 생산량은 약 10만 톤 수준이다. 그러나 핵융합 산업의 성장에 따라 21세기 말까지 텅스텐 생산량이 현재 대비 10~16배까지 증가해야 한다는 예측이 나온 만큼, 새로운 채굴 금속 공급원의 발굴과 공급망 다변화가 필수적이다.
Guardian Metals와 옥스퍼드 시그마는 이 연구를 통해 핵융합 에너지 상용화를 위한 재료 기술의 중요성을 강조하며, 첨단 소재 개발과 함께 안정적인 원자재 확보 전략 마련이 시급하다고 밝혔다.