태양보다 7배 뜨거운 '인공 태양' 개발 성공한 한국 연구진

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[인사이트] 한지혜 기자 = 한국의 인공태양 KSTAR가 1억도 초고온 플라즈마를 8초간 유지하는 데 성공하면서 세계 핵융합 연구계에 새 역사를 썼다.

16일 국가핵융합연구소 KSTAR 연구센터는 지난해 8월부터 지난 2월 말까지 진행한 KSTAR 플라즈마 실험에서 핵융합핵심조건인 1억도 수준의 초고온 플라즈마 운전을 8초 이상 유지 하는 데 성공했다고 밝혔다.

핵융합에너지기술은 태양이 타오르는 원리를 활용한 것으로 '인공 태양 기술'이라고도 불린다.

섭씨 1억도는 태양 중심온도(1,500만도)의 7배에 달한다. 세계 모든 핵융합 연구장치에서 플라즈마 이온온도 1억도 수준의 초고온 플라즈마를 5초 이상 유지하는 데 성공한 것은 KSTAR가 최초이다.

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앞서 2018년 KSTAR는 실험에서 태양 중심온도(1,500만도)의 약 7배에 달하는 1억도 초고온 플라즈마 운전을 약 1.5초간 유지하며 최초로 성공한 바 있다.

이에 더해 초고온 플라즈마 유지시간을 8초 이상으로 늘리며 기존보다 5배 이상 연장하는 데 성공한 것이다.

초고온·고밀도 상태인 태양에서 일어나는 핵융합 반응을 지구에서 만들기 위해서는 핵융합로 안에 연료 중수소, 삼중수소를 넣어 이온 핵과 전자로 분리된 플라즈마 상태로 만들고 이온 온도를 1억도 이상 초고온으로 가열해야 한다.

핵융합 반응이 활발히 일어나도록 초고온 플라즈마를 오랫동안 안정적으로 유지하는 것이 핵융합에너지 상용화를 위한 핵심기술이다.

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KSTAR는 지난 플라즈마 실험을 하면서 1억도 초고온 플라즈만 운전뿐 아니라 다른 여러가지 주제의 실험도 수행했다. 

고성능 운전시나리오 개발은 물론 플라즈마 붕괴완화 실험 등 향후 건설될 ITER 및 핵융합로의 난제 해결에 필요한 약 80개 주제의 실험을 진행했다. 

오는 10월 프랑스에서 개최되는 'IAEA 핵융합에너지 컨퍼런스(Fusion Energy Conference)에서 이번 KSTAR의 성과와 실험 결과가 공개될 예정으로 전해졌다. 

이 컨퍼런스에는 전 세계에서 내로라하는 핵융합 연구자들이 모두 참여한다.