인공태양 KSTAR ‘H-모드’ 세계 최장기간 운전 기록 세워

▲ KSTAR 전경.

핵융합연, KSTAR 고성능 플라즈마 운전 세계 최장 시간 달성

한국의 인공태양 초전도핵융합장치 ‘KSTAR’가 핵융합에너지 상용화 핵심기술 중 하나인 ‘고성능 플라즈마 운전(H-모드)’의 세계 최장 기록을 달성했다.

국가핵융합연구소는 최근 KSTAR 실험에서 고성능 플라즈마 운전을 70초 간 지속하는데 성공해 핵융합 연구장치 중 하나인 초전도 토카막의 세계 최장 H-모드 운전 기록을 갱신했다고 14일 밝혔다.

토카막 장치에는 한국의 KSTAR, 중국의 EAST, 일본의 JT-60SA, 국제 공동의 ITER 등이 있는데 이 중 유일하게 KSTAR가 고성능 플라즈마를 70초 넘게 운전하고 유지하는데 성공한 것이다.

핵융합 연구의 최종 목표는 태양이 에너지를 내는 원리인 핵융합 반응을 이용한 발전이다.

태양과 같은 상태인 초고온의 플라즈마를 핵융합장치 내부에 가둬 지속적으로 핵융합 반응이 일어날 수 있도록 유지하는 것이 연구의 핵심으로, 연속 플라즈마 운전기술 개발이 핵융합발전 상용화에 필수적이다.

이 밖에도 핵융합연은 최근 차세대 핵융합로 운전모드 중 하나인 ITB(내부수송장벽ㆍInternal Transport Barrier)운전모드를 초전도 핵융합장치 중 최초로 구현했다.

ITB모드는 기존 H-모드의 단점인 플라즈마 경계면 불안정 현상(ELM)을 만들지 않으며, 장시간 고성능 플라즈마를 효율적으로 제어할 수 있는 장점이 있다.

오영국 KSTAR연구센터 부센터장은 “KSTAR가 ITB 운전에 성공하면서, 향후 핵융합발전소에 필요한 운전모드를 실현할 수 있는 새로운 단계의 핵융합로 운전 기술 연구가 가능해졌다”고 말했다.

KSTAR가 ITB운전에 성공하면서 핵융합로 운전모드 개발에 핵심 역할을 수행이 가능해 졌다고 연구진은 설명했다.

한편, KSTAR는 2009년 본격적 가동 이후 연속 플라즈마 운전기술 개발을 위한 고성능 플라즈마 운전 연구를 중점적으로 수행했하고 있다. 최소망 기자 somangchoi@

▲ 플라즈마 발생 사진(2010년).

▲ 플라즈마 발생 사진(2016년).