한국 핵융합 에너지 기술, 인공태양 플라즈마 발생 실험 성공

한국 핵융합 에너지 기술, 인공태양 플라즈마 발생 실험 성공

 

꿈의 핵융합 에너지 첫 '불꽃'

한국경제|입력 2008.07.15 18:34|수정 2008.07.16 10:12

 

한국형 인공태양이 첫 불꽃을 밝혔다.

교육과학기술부와 국가핵융합연구소는 우리나라의 차세대 초전도 핵융합 연구장치인 KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research)가 지난 6월 첫 플라즈마 발생 실험을 성공적으로 마쳤다고 15일 발표했다.


이는 한국과 미국 일본 유럽연합(EU) 등 7개국이 추진 중인 국제핵융합실험로(ITER)와 동일한 초전도 재료인 니오븀주석합금(Nb₃Sn)을 사용한 핵융합 연구장치로는 세계 최초로 운전에 성공한 것이어서 국제핵융합실험로의 성공 가능성에도 힘이 실리게 됐다.

 

 

핵융합 장치는 태양이 빛을 내는 원리인 핵융합 반응을 지상에서 인공적으로 일으켜 핵융합 에너지를 얻는 설비로 '인공태양'이란 별명을 갖고 있다.


핵융합 에너지란 수소와 같이 가벼운 원자들이 태양처럼 원자핵과 전자가 분리돼 있는 초고온 플라즈마 상태에서 서로 결합해 무거운 원자핵이 되는 핵융합 반응을 일으키면서 발생하는 막대한 에너지를 의미한다.

핵융합 에너지는 바닷물에 풍부하게 들어 있는 중수소와 흙에서 쉽게 추출할 수 있는 리튬을 원료로 사용하는 데다 온실가스나 고준위 방사성 폐기물 등의 배출도 없어 미래의 청정에너지로 주목받고 있다.

1995년 12월부터 약 12년간 3090억원을 투입한 KSTAR는 지난해 9월 완공 후 본격적인 운전 단계 돌입을 위해 진공 시운전과 초전도 현상 유도를 위해 온도를 영하 268도까지 내리는 극저온냉각 시운전，초전도자석 시운전 등 4단계에 걸친 시운전을 수행해 왔다.

연구진은 6월부터 KSTAR의 플라즈마 발생 시운전을 시작해 최고 플라즈마 전류 133킬로암페어(㎄)와 100㎄ 이상 플라즈마 지속시간 249밀리초(㎳ㆍ1㎳는 1000분의 1초)，섭씨온도 200만도를 달성하는 데 성공했다. 이는 핵융합연구소가 당초 KSTAR 최초 플라즈마의 목표치로 잡았던 플라즈마 전류 100㎄,지속시간 100㎳를 크게 뛰어넘은 성과다.

KSTAR는 앞으로 핵융합 에너지 상용화에 필수적인 초고온 고밀도 플라즈마의 장시간 운전기술(300초,3억도)을 확보하는 실험을 수행한다.

 

 

김정구 KSTAR 플라스마 검증위원회 위원장은 "KSTAR의 최초 플라즈마 발생을 성공적으로 달성했다"며 "이로써 우리나라가 핵융합 연구를 본격 수행할 수 있는 기반을 마련했고 초전도 자석을 사용함으로써 고성능 플라즈마를 장시간 발생시킬 수 있는 토대도 갖추었다"고 평가했다.

교육과학기술부는 이날 대덕연구단지에 있는 국가핵융합연구소에서 박종구 제2차관을 비롯해 유희열 기초기술연구회 이사장 및 핵융합 관련자 등 150여명이 참석,KSTAR 최초 플라즈마 발생을 기념하는 행사를 개최했다.

대전=황경남 기자knhwang@hankyung.com

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