국가핵융합연구소가 우리 기술로 만든 초전도핵융합장치 KSTAR. (사진=국가핵융합연구소 제공)
'인공태양'이라 불리는 초전도핵융합장치 KSTAR가 섭씨 1억도 초고온 플라스마(고체·액체·기체를 넘어선 제4의 상태)를 8초간 유지하는 데 성공했다.
세계 모든 핵융합 장치 중 최고 기록을 달성한 것으로 국가핵융합연구소에 따르면 KSTAR는 2018년 실험에서 태양 중심온도(1500만도)의 약 7배에 달하는 1억도 초고온 플라스마 운전(유지 시간 1.5초)에 최초로 성공한 데 이어 이번 실험에서 유지 시간을 5배 이상 연장했다.
국내에서 개발한 초전도핵융합연구장치 KSTAR는 핵융합에너지 상용화 기술 확보를 위해 태양에너지의 원리인 핵융합 반응이 일어나는 초고온 플라스마 실험을 수행하는 연구시설이다.
초고온, 고밀도 상태인 태양에서 일어나는 핵융합 반응을 지구에서 만들기 위해서는 핵융합로 안에 연료(중수소·삼중수소)를 넣어 이온 핵과 전자로 분리된 플라스마 상태로 만들고 이온온도를 1억도 이상 초고온으로 가열해야 한다.
핵융합 반응이 활발히 일어나도록 초고온 플라스마를 오랫동안 안정적으로 유지하는 것이 핵융합에너지 상용화를 위한 핵심기술이다.
이번 성과를 비롯한 KSTAR 실험 결과는 오는 10월, 프랑스에서 열리는 핵융합 연구자들의 올림픽 'IAEA 핵융합에너지 콘퍼런스(Fusion Energy Conference)'에서 전 세계 핵융합 연구자들에게 공개할 예정이다.