한국의 인공태양 'KSTAR', 섭씨 1억도 플라스마 20초 운전 성공

한국핵융합에너지연구원은 한국의 인공태양 '케이스타'(KSTAR)가 핵융합 발전 최적 온도인 섭씨 1억 도의 초고온 플라스마(고체·액체·기체를 넘어선 제4의 상태)를 20초 동안 운전하는 데 성공했다고 오늘(24일) 밝혔습니다.

태양 중심 온도(1천500만 도)의 7배에 달하는 1억 도 수준의 플라스마를 10초 이상 운전하기는 전 세계 핵융합 장치 중 케이스타가 처음입니다.

앞서 핵융합연은 2018년 1.5초, 올해 3월에는 8초 넘게 초고온 플라스마를 운전했습니다.

케이스타는 땅 위에서 태양과 같은 핵융합 반응을 일으켜 에너지를 생산하는 초전도 핵융합 연구장치입니다.

이를 구현하려면 핵융합 토카막 장치(초고온 플라스마를 자기장으로 가두는 도넛 모양 장치) 내에서 초고온 플라스마를 오랫동안 안정적으로 유지하는 것이 중요합니다.

불순물이 없는 플라스마를 구현하기 위해서는 극저온·초고진공 상태를 유지하는 기술도 관건입니다.

다른 핵융합 장치들은 케이스타와 같은 초전도 자석이 아닌 상전도 구리 자석을 이용하기 때문에 과도한 온도 상승으로 장시간 운전하는 데 한계가 있었습니다.

연구원은 내부에 자기 장벽을 만들어 플라스마 성능을 고성능 운전 모드 이상으로 확장할 수 있는 '내부수송장벽'(ITB) 모드를 통해 장시간 플라스마를 유지하는 데 성공했습니다.

최종 목표는 2025년까지 300초 연속 운전하는 것입니다.

국제 핵융합 에너지 개발 프로젝트인 '국제핵융합실험로'(ITER)가 예정대로 2035년 핵융합 에너지의 효율성 실증에 성공하게 되면, 2050년쯤 핵융합 에너지 상용화가 가능할 것으로 예상됩니다. 

(사진=연합뉴스)