핵융합연, 올해 100초 운전 내년 1억도 플라즈마 도전

국가핵융합연구소는 KSTAR 플라즈마 발생 실험 2만회를 달성했다고 5일 밝혔다.<사진=국가핵융합연구소 제공>
국가핵융합연구소는 KSTAR 플라즈마 발생 실험 2만회를 달성했다고 5일 밝혔다.<사진=국가핵융합연구소 제공>
한국의 인공태양 KSTAR 플라즈마 발생 실험이 2만회를 달성하며 상용화 목표에 한걸음씩 다가서고 있다.

국가핵융합연구소(소장 유석재)는 초전도핵융합연구장치 KSTAR가 플라즈마 발생실험 2만회(4일 기준)를 기록했다고 5일 밝혔다.

KSTAR는 토카막형 핵융합장치를 이용한다. 태양에너지의 원리인 핵융합 반응이 일어나는 초고온의 플라즈마를 만들고 유지하는 실험을 수행한다. 핵융합 발전 실현의 핵심기술 개발을 목표로 운영된다.

2007년 완공된 KSTAR는 2008년 첫 플라즈마 발생 실험에 성공하고 매년 2000여회의 플라즈마 실험을 수행하며 세계 핵융합 연구계의 난제 해결에 앞장서왔다.

대표적으로 2010년에는 초전도 핵융합장치 중 세계 최초로 고성능 플라즈마 운전(H-모드)에 성공했다. 이듬해는 핵융합 연구의 난제로 꼽히는 '핵융합 플라즈마 경계면 불안정 현상(ELM)'을 초전도 토카막 조건에서 제어하는데 성공했다.

2016년에는 세계 처음으로 고성능 플라즈마 지속시간 70초를 달성하며 1분의 벽을 넘는데 성공했다. 지난해에는 ELM 물리 조건을 규명하고 34초간 완벽하게 억제, 국제핵융합실험로 운전에 필요한 운전조건을 달성하는 성과를 거뒀다.

핵융합연은 올해 플라즈마 온도를 올리기 위해 새롭게 추가된 가열장치 NBI-2(중성입자빔 가열장치) 시운전을 시작, 고성능 플라즈마 100초 운전에 도전한다.

또 12월말까지 ITER와 핵융합실증로에 필요한 핵융합로 운전 시나리오 개발을 위해 120개 실험주제로 2000여번의 KSTAR 플라즈마 실험을 할 예정이다. 2019년에는 추가 중성입자빔 가열을 통해 1억도 플라즈마 운전에도 도전한다.

윤시우 KSTAR 연구센터장은 "올해 운전 목표인 고성능 플라즈마 운전 100초 돌파는 플라즈마 운전에서 중요한 대부분의 물리 현상을 규명하고 효과적으로 제어할수 있는기술을 확보한다는 데 의미가 있다"면서 "100초 운전 성공은 연속운전으로 가는 시발점이자 핵융합 상용화로 가는 변곡점이 될 것"이라고 말했다.

유석재 소장은 "KSTAR 플라즈마 발생 실험 2만회 달성을 기점으로, 그동안 쌓아 온 성과들을 되돌아보고 향후 핵융합에너지 상용화를 이루기 위한 KSTAR의 역할과 계획을 점검해 궁극적 목표인 핵융합 발전 실현에 박차를 가할 수 있도록 노력하겠다"고 강조했다.
 

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