22일 한국핵융합에너지연구원 KSTAR연구센터에 따르면 KSTAR는 지난해 실험에서 달성한 초고온 플라스마 운전 기록 20초를 10초간 추가 연장하는 데 성공했다. KSTAR는 2018년 실험에서 최초로 플라스마 이온온도 1억도 달성(유지 시간 약 1.5초)에 성공한 이후 세계 기록을 경신 중이다.
초고온, 고밀도 상태인 태양에서 일어나는 핵융합 반응을 지구에서 만들기 위해서는 KSTAR와 같은 핵융합 장치 내부에 연료를 넣고 핵을 구성하는 이온과 전자로 분리된 플라스마 상태로 만든 후 이온온도를 1억도 이상 초고온으로 가열하고 유지해야 한다.
그동안 다른 핵융합 장치들은 순간적으로 1억도 이상 초고온 플라스마를 달성하는 데는 성공했지만, 이를 10초 이상 유지하는 벽을 넘지 못했다. 이는 상전도 장치의 운전 한계와 핵융합로 내에 안정적으로 초고온 플라스마를 장시간 유지할 수 있는 운전기술을 개발하는 데 어려움을 겪었기 때문이다.
KSTAR는 앞으로 운전시간 연장을 위해 전원장치 개선과 내벽 온도 상승을 억제할 텅스텐 디버터(핵융합 반응 과정에서 생성된 헬륨 등과 같은 불순물을 핵융합로 외부로 배출시키는 역할을 하는 부품) 설치를 계획 중이다. 2026년까지 1억도 초고온 플라스마 300초 연속운전을 달성하겠다는 목표를 세웠다.
유석재 원장은 "1억도 초고온 플라스마 장시간 운전기술은 핵융합에너지 실현을 위한 핵융합 핵심 과제"라고 설명했다.