국내 인공태양 ‘KSTAR’, 1억 도에서 30초 견뎠다

초고온 플라스마 장시간 운전 기록 경신

▲2021년 1억도 초고온 플라즈마 30초 달성 실험의 플라즈마 형상. (사진제공=한국핵융합에너지연구원)

한국의 인공태양 ‘KSTAR’가 이온온도 1억도 초고온 플라스마를 30초간 유지하는 데 성공하며 초고온 플라스마 장시간 운전 기록을 경신했다.

22일 한국핵융합에너지연구원 KSTAR 연구본부는 2021년 KSTAR 플라스마 실험에서 핵융합 핵심 조건인 1억도 초고온 플라스마 운전을 30초간 유지하는 데 성공했다고 22일 밝혔다.

핵융합 에너지는 태양에너지의 원리인 핵융합 반응을 통해 에너지를 발생시킨다. 탄소를 발생시키지 않는 청정한 에너지로 주목받고 있다. 초고온ㆍ고밀도의 환경에서 자연스럽게 핵융합 반응이 일어나는 태양과 달리 지구에서는 핵융합 장치에 연료를 넣고 이온과 전자가 분리돼 있는 플라스마 상태를 만든 뒤 1억도 이상의 초고온으로 가열ㆍ유지해야 한다.

KSTAR는 우리 기술로 완성한 초전도핵융합연구장치로 2008년부터 핵융합 에너지 실현의 핵심인 초고온 플라스마의 장시간 유지를 위한 기술 확보를 위해 연구를 수행하고 있다.

이번 성과는 KSTAR 가열 성능의 향상 및 최적 자기장 조건 확보를 통한 플라스마 제어 기술이 개선되면서 핵융합로 운전을 위한 차세대 운전 모드인 내부수송장벽 모드의 안정성이 향상된 결과라고 연구원은 설명했다. KSTAR는 앞으로 보다 높은 ITB 모드의 안정성 유지를 위한 실시간 피드백제어 기술 확보 등 관련 연구를 통해 2026년 1억도 초고온 플라스마 유지 300초를 달성할 계획이다.

유석재 핵융합(연) 원장은 “지난해 독립연구기관으로 새로운 출발을 알리며 더욱 안정적인 연구 환경 속에서 핵융합 에너지 실현을 위한 도전적인 연구를 이어갈 수 있었다”며 “핵융합 핵심기술의 적기 확보를 통해 우리나라가 진정한 에너지 강국이 될 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다.