국내 기술로 개발된 초전도 핵융합장치 `KSTAR`가 10초 동안의 고성능 플라즈마 밀폐상태 유지에 도전한다. 국가핵융합연구소는 내달부터 KSTAR 장치 운전에 돌입하며 고성능 핵융합 플라즈마(H-모드) 유지시간을 10초 이상으로 늘릴 계획이라고 27일 밝혔다.
H-모드는 플라즈마 밀폐 성능이 증가해 장치에 투입되는 에너지를 1이라고 할 때 산출에너지가 20배로 증폭되는 우수 운전성능을 의미한다. KSTAR는 지난해 핵융합 플라즈마 불안정 형상을 제어하고 H-모드 5.2초 운전에 성공했다. 권면 국가핵융합연구소장은 “H-모드 유지시간을 10초 이상으로 늘리는 한편 국내외 핵융합 전문기관의 우수 실험제안을 공동 수행할 것”이라며 “10초 이상이면 고성능 핵융합 플라즈마의 안정적 제어구현이 가능하다”고 말했다. 또 올해 실험이 성공적으로 마무리되면 핵융합에너지의 상용화가능성도 확인할 수 있을 것이라고 덧붙였다.
KSTAR는 내년부터 2017년까지 2단계 사업에 돌입한다. 이 가간 동안 H-모드 운전을 안정화하고 국제공동 핵융합개발 프로젝트 `ITER` 건설 완공 전 파일럿 역할을 수행할 계획이다. 2단계에서는 H-모드 300초를 목표로 하고 있다.
권 소장은 “H-모드 300초 유지는 상용 핵융합발전소 건설을 담보하는 기술적 토대를 검증하는 것”이라며 “2023년쯤 KSTAR를 기반으로 한 독자적 데모플랜트를 세울 것”이라고 설명했다.
선진 핵융합 6개국이 공동 참여하는 ITER사업 참여도 확대한다. 이현곤 ITER한국사업단 기술본부장은 “ITER국제기구에 30명의 국내 전문 인력을 파견해 고급핵융합 인력을 양성 중”이라며 “ITER건설일정에 따라 6개의 조달약정 체결품목 중 10개 세부패키지를 국내 산업체와 제작 중”이라고 말했다. 이와 별도로 ITER국제기구와 타 회원국으로부터 약 719억원의 장비 개발 수주실적도 거뒀다.
핵융합에너지= 태양은 핵융합반응을 통해 에너지를 발생한다. 태양의 중심은 1억도 이상 초고온 플라즈마 상태다. 이 상태에서는 수소와 같은 가벼운 원자핵들이 융합해 무거운 헬륨 원자핵으로 바뀌는 핵융합반응이 일어난다. 이 과정에서 엄청난 양의 에너지가 방출되며 이것이 핵융합에너지다. 핵융합에너지를 얻기 위해서는 자기장이나 레이저를 이용해 태양과 같은 환경을 인공적으로 조성하는 핵융합로가 필요하다.
윤대원기자 yun1972@etnews.com
