금속 칵테일처럼 혼합해 ‘핵융합 대면재’로 사용한다

  • 경제/과학
  • 대덕특구

금속 칵테일처럼 혼합해 ‘핵융합 대면재’로 사용한다

  • 승인 2017-05-24 10:50
  • 신문게재 2017-05-25 6면
  • 최소망 기자최소망 기자


류호진 KAIST 교수, 핵융합 플라즈마 대면재 가능한 신소재 개발

KAIST(한국과학기술원)는 원자력및양자공학과 류호진 교수 연구팀이 칵테일처럼 다양한 원소를 혼합하는 방식으로 ‘핵융합 플라즈마 대면재’로 적용할 수 있는 신소재 합금을 개발했다고 24일 밝혔다.

이번 연구로 극한 환경에서 사용되는 금속의 범위가 넓어질 것으로 전망된다.

미래 에너지원으로 꼽히는 핵융합 발전을 실현하려면 고온의 플라즈마를 가두는 토카막(tokamak) 용기의 내구성이 중요하다.

도넛 모양의 토카막은 강한 자기장을 통해 1억℃가 넘는 플라즈마를 안정적으로 유지하는 역할을 한다.

플라즈마 고온에 따른 열부하, 플라즈마 이온, 중성자 등 때문에 토카막 용기는 손상이 발생한다.

토카막 용기를 보호하기 위한 대면재로는 보통 텅스텐이 사용되고 있으나, 이보다 더 고성능의 신소재 개발이 요구됐다.

연구팀은 기존 텅스텐에 소량의 금속을 첨가해 물성을 개량하는 방법들이 아닌 다량의 금속을 동시에 혼합하는 기술을 활용했다.

칵테일처럼 여러 금속 분말을 혼합해 소결하는 ‘분말야금’ 기술로 텅스텐보다 경도와 강도가 2배 이상 높아진 신소재 합금을 제조하는 데 성공했다.

핵융합에서 다양한 물질을 함께 혼합하는 방식은 방사능을 발산하는 등 문제점이 발생할 수도 있다.

그 예로 몰리브덴ㆍ니오븀 등을 핵융합을 하면서 발생하는 중성자와 반응을 해 방사성이 높은 원소로 탈바꿈하는 방사화 현상이 나타나 방사능을 내기도 한다.

연구팀은 크롬ㆍ티타늄 등을 첨가했다.

이는 경도 향상, 제조 공정의 촉진, 방사화 방지 등 효과를 나타냈다.

연구팀은 고온 기계적 특성과 더불어 열전도도, 플라즈마 상호작용, 중성자 조사취화, 트리튬 흡수 억제, 고온 내산화 특성 등을 최적화하는 합금 조성을 찾고자 연구를 지속할 계획이다.

류 교수는 “핵융합 플라즈마 대면재는 열 충격과 플라즈마 및 중성자로 손상이 심해 이를 견딜만한 금속이 없을 정도로 극한적 환경에 노출된다”며 “이번 연구결과로 핵융합 및 원자력용 고융점 저 방사화 금속을 개발하고자 하는 시도가 전 세계적으로 활발해질 것”이라고 말했다.

이 연구는 오와이스 왓심 박사과정이 1저자로 참여했으며, 지난 16일 온라인 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Report)’에 실렸다. 최소망기자somangchoi@

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. "소상공인 AI 상생협업교육·AI 활용지원 참여 소상공인 모집해요"
  2. [날씨] 충청권 주말 낮 30도 안팎…구름 많고 일부 지역 소나기
  3. 충남대·공주대 규제특례… 전문대와 공동학위 길 열렸다
  4. 제1회 세종 마라톤 '모두 런', 6월 13일 막 올린다
  5. 대전 출신 황인범 체코전서 '멀티 공격포인트', 2026 북중미 월드컵 첫승 견인
  1. 국세청, "국세 징수 넘어 통합 재정수입 기관" 도약
  2. “올해로 5회째” 한국영상대 미디어보이스 페스티벌 성료
  3. "농사지을 사람이 없다"…KAIST, '농업 인력 감소'가 미래 식량안보 최대 위협
  4. [드림인대전] ‘성골 유스’ 김지호, 대전하나시티즌 미래의 방점을 찍다
  5. [대전의 숨은 이야기] 대전에서 연시은 따라잡기! '약한영웅 Class 2' 성지순례

헤드라인 뉴스


충청권 벤처 잠재력 최대인데… ‘돈·사람’은 여전히 서울로

충청권 벤처 잠재력 최대인데… ‘돈·사람’은 여전히 서울로

충청권 벤처기업 생태계가 수도권을 제외한 비수도권 중에서 가장 높은 잠재력을 갖추고 있는 것으로 나타났다. 다만 자본과 인재, 투자 등의 벤처 생태계 핵심 인프라는 여전히 수도권에 집중돼 지역별 잠재력을 고려한 균형성장 정책 마련이 시급하다는 제언이 나온다. 11일 벤처기업협회가 발표한 '지역 벤처기업 현황 및 지원정책 분석' 보고서에 따르면 국내 중소기업 중 벤처기업이 차지하는 비율은 10.2%로 집계됐다. 권역별로는 수도권(11.5%)과 충청권(10.7%)이 평균을 웃돌았으며, 이 외의 비수도권 지역은 6~9%에 머물렀다. 특히..

대전 출신 황인범 체코전서 `멀티 공격포인트`, 북중미 월드컵 첫승 견인
대전 출신 황인범 체코전서 '멀티 공격포인트', 북중미 월드컵 첫승 견인

2026 북중미 월드컵에 나선 태극전사들이 대전 출신 황인범(페예노르트)과 오현규(베식타시)의 후반 연속골로 체코에 역전승을 따냈다. 홍명보 감독이 지휘하는 한국 축구대표팀은 12일(이하 한국시간) 멕시코 사포판의 과달라하라 스타디움에서 열린 북중미 월드컵 조별리그 A조 1차전에서 체코에 2-1로 승리했다. 한국은 후반 14분 라디슬라프 크레이치(울버햄프턴)에게 먼저 실점했으나 후반 22분 이강인(파리 생제르맹)의 도움에 이은 황인범의 동점 골, 후반 35분 오현규의 역전 골로 승점 3을 챙겼다. 특히 황인범은 오현규의 골을 돕기도..

충청권 지역의사제 사실상 `수시 전형`…의대 입시전략 바뀐다
충청권 지역의사제 사실상 '수시 전형'…의대 입시전략 바뀐다

2027학년도 지역의사제 시행을 앞두고 충청권 의대 입시의 무게중심이 수시로 이동하고 있다. 충북대를 제외한 충청권 6개 의대가 지역의사제 모집 인원을 전원 수시에서 선발하기로 하면서 수험생들의 입시 전략에도 변화가 예상된다 11일 교육계와 종로학원에 따르면 지역의사제는 지역 의료인력 확충을 위해 일정 기간 해당 권역에서 의무적으로 근무할 인재를 선발하는 제도로, 2027학년도 대입부터 처음 도입된다. 충청권에서는 충북대 39명으로 가장 많고 충남대 27명, 순천향대 18명, 단국대 천안캠퍼스 15명, 건국대 글로컬캠퍼스 7명, 건..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 임직원들이 함께 즐기는 월드컵 임직원들이 함께 즐기는 월드컵

  • ‘더 빠르게 접근한다’…무인수난구조보드를 활용한 인명구조 ‘더 빠르게 접근한다’…무인수난구조보드를 활용한 인명구조

  • ‘건강한 치아를 위해’ ‘건강한 치아를 위해’

  • 북중미 월드컵 개막 D-2…‘어디서 응원하지?’ 북중미 월드컵 개막 D-2…‘어디서 응원하지?’