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한국의 인공태양 KSTAR, 1억도 30초 운전 성공

입력 2021.11.22. 14:39 댓글 0개

기사내용 요약

핵융합 핵심 조건 운전기술 세계 선도 확인

2026년 300초 달성 목표

【대전=뉴시스】김양수 기자 = 한국의 인공태양 KSTAR의 모습. 지난 4일 플라즈마 실험 2만회를 달성했다.2018.09.05(사진=국가핵융합연구소 제공) photo@newsis.com

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국의 인공태양 (KSTAR)가 이온온도 1억도 초고온 플라즈마를 30초간 유지하는 데 성공, 초고온 플라즈마 장시간 운전 기록을 갈아치웠다.

한국핵융합에너지연구원 KSTAR 연구본부는 핵융합 핵심 조건인 1억도 초고온 플라즈마 운전을 30초간 유지하는 데 성공했다고 22일 밝혔다.

핵융합에너지는 태양에너지의 원리인 핵융합 반응을 통해 에너지를 발생시켜 탄소없어 에너지를 얻을 수 있는 청정 에너지다.

이를 위해 지구에서는 핵융합 장치에 연료를 넣고 이온과 전자가 분리돼 있는 플라즈마 상태를 만든 뒤 1억도 이상의 초고온으로 가열·유지해야 한다.

KSTAR는 우리 기술로 완성한 초전도핵융합연구장치로 지난 2008년 최초 플라즈마 발생에 성공한 뒤 지속해 핵융합에너지 실현의 핵심인 초고온 플라즈마의 장시간 유지를 위한 기술 확보에 힘쏟고 있다.

2018년 핵융합 플라즈마 이온온도 1억도 도달 성공 이후 매년 유지시간을 연장해 왔으며 지난해에는 20초 연속 운전에 성공하며 세계 핵융합 장치 중 최장 기록을 달성했었다.

이어 올해 실험을 통해 10초 추가 연장에 성공하며 세계적 수준의 연구 성과를 이어가게 됐다.

[대전=뉴시스] 올해 KSTAR 실험을 통해 플라즈마 이온온도 1억도를 30초간 유지하는데 성공했다. *재판매 및 DB 금지

이번 성과는 KSTAR 가열 성능의 향상 및 최적 자기장 조건 확보를 통한 플라즈마 제어기술이 개선되면서 차세대 운전 모드인 내부수송장벽(ITB:Internal Transport Barrier) 모드의 안정성이 향상된 결과라고 연구원은 설명했다.

KSTAR는 운전시간 연장을 위해 전원장치의 개선 및 내벽온도 상승을 억제할 텅스텐 디버터 설치를 계획하고 있으며 더 높은 ITB 모드 안정성 유지에 필요한 실시간 피드백제어 기술 확보 등 관련 연구를 거쳐 2026년 1억도 초고온 플라즈마 유지 300초를 달성한다는 계획이다.

디버터(Divertor)는 핵융합 반응 과정에서 생성된 헬륨 등 불순물을 핵융합로 외부로 배출시키는 역할을 한다.

핵융연구원 유석재 원장은 "지난해 독립연구기관으로 새로운 출발을 알리며 더욱 안정적인 연구환경 속에서 핵융합에너지 실현을 위한 도전적인 연구를 이어갈 수 있었다"면서 "핵융합 핵심기술의 적기 확보를 통해 우리나라가 진정한 에너지 강국이 될 수 있도록 노력하겠다"고 말했다.

◎공감언론 뉴시스 kys0505@newsis.com <저작권자ⓒ 공감언론 뉴시스통신사. 무단전재-재배포 금지.>

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