한국의 인공태양 KSTAR, 1억도에서 30초 운전성공

한국의 인공태양 KSTAR가 이온온도 1억도 초고온 플라즈마를 30초간 유지하는데 성공하며 초고온 플라즈마 장시간 운전기록을 경신하였다.

KSTAR는 우리 기술로 완성한 초전도핵융합연구장치로 2008년부터 핵융합에너지 실현의 핵심인 초고온 플라즈마의 장시간 유지를 위한 기술 확보를 위해 실험을 수행하고 있다.

2018년 핵융합 플라즈마 이온온도 1억도 도달성공 이후 매년 유지시간을 연장해왔으며 지난 2020년에는 20초 연속 운전에 성공하며 세계 핵융합 장치 중 최장 기록을 달성한 바 있다. 더불어 올해 실험을 통해 10초간 추가 연장에 성공하며 세계적 수준의 연구 성과를 이어가게 되었다.

핵융합에너지는 태양에너지의 원리인 핵융합 반응을 통해 에너지를 발생시키는 것으로 탄소를 발생시키지 않는 청정한 에너지로 주목받고 있다.

초고온·고밀도의 환경에서 자연스럽게 핵융합 반응이 일어나는 태양과 달리 지구에서는 핵융합장치에 연료(중수소, 삼중수소)를 넣고 원자와 분자가 이온 핵과 전자로 분리되어 있는 플라즈마 상태를 만든 뒤 1억도 이상의 초고온으로 가열·유지해야 한다.

KSTAR는 앞으로 운전시간 연장을 위해 전원장치 개선과 내벽온도 상승을 억제할 텅스텐 디버터(핵융합반응과정에서 생성된 헬륨 등 불순물을 외부에 배출시키는 부품)설치를 계획하고 있으며, 보다 높은 ITB모드의 안정성을 유지하기 위한 실시간 피드백 제어기술 확보 등을 관련 연구를 통해 2026년 1억도 초고온 플라즈마 유지시간을 300초 달성한다는 계획이다.

[한국핵융합에너지연구원 보도자료참조]