한국핵융합연구소에서 또 한 번의 기록을 세웠습니다. 지난 20일 한국핵융합연구소는 초전도핵융합연구장치(이하 KSTAR)가 1억 도 이온 온도 플라즈마를 48초간 유지하는 데 성공했으며, 고성능 플라즈마 상태인 H-모드 상태를 102초간 가동하는 데 성공했다고 밝혔습니다. 이로써 핵융합 에너지 상용화에 한 걸음 다가가게 되었습니다.
국내 에너지 생산의 약 30%를 담당하는 원자력 발전은 무거운 원소들이 쪼개지며 에너지를 만들어냅니다. 이를 핵분열 발전이라 부릅니다. 반면, 핵융합 발전은 수소와 같은 가벼운 원자핵들이 무거운 원자핵으로 융합하는 과정에서 에너지를 발생시키는데, 태양과 같은 항성들이 빛을 내는 방식과 같습니다. 그 때문에 핵융합 에너지 발생에는 1억 도 이상의 초고온 플라즈마 환경이 갖춰져야 합니다.
지난해 12월, KSTAR는 기존 사용하던 카본 디버터를 더 높은 내열성을 가진 텅스텐 디버터로 교체하였습니다. 열부하를 덜 받는 텅스텐 디버터가 핵융합로가 더 오랜 시간 더 높을 온도를 유지할 수 있게 만들었습니다.
한편, KSTAR의 최종 목표는 2026년까지 1억도 초고온 플라즈마 운전을 300초간 유지하는 것입니다. 이를 위해 연구진은 KSTAR 내부 부품 전체를 텅스텐으로 교체하는 등 관련 연구 및 장치 성능 개선에 집중할 계획이라고 밝혔습니다.
작성 : 별바다신문 이봄 주임연구원
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