한국 연구진이 개발한 ‘인공(人工) 태양’이 20초간 섭씨 1억도를 유지해 또다시 세계 신기록을 세웠다.
한국핵융합에너지연구원 KSTAR연구센터는 24일 “한국의 인공 태양 KSTAR 실험에서 서울대·미국 컬럼비아대와 공동 연구로 핵융합 핵심 조건인 1억도 초고온 플라스마를 20초 이상 연속 운전하는 데 성공했다”고 밝혔다.
핵융합 발전은 태양이 에너지를 내는 원리를 이용한다. 수소 같은 가벼운 원자들이 무거운 원자핵으로 융합하면서 감소하는 질량만큼 엄청난 에너지가 발생한다. 태양보다 중력이 약한 지구에서 핵융합을 일으키려면 1억도 이상의 초고온 플라스마를 만들어야 한다. 플라스마는 태양처럼 고온·고압 환경에서 원자핵과 전자가 따로 노는 상태이다. 태양은 중력이 강하기 때문에 1500만도 환경에서도 핵융합이 일어난다.
그동안 다른 핵융합 장치들은 순간적으로 1억도 이상 초고온 플라스마를 달성하는 데는 성공했지만, 이를 10초 이상 유지하는 벽을 넘지 못했다. KSTAR는 2018년 실험에서 최초로 플라스마 이온온도 1억도 달성(유지 시간 약 1.5초)에 성공한 이후, 매년 세계 기록을 경신하고 있다. 이번 20초 유지 기록은 기존 1억도 플라스마 운전의 세계 최고 기록이자, 지난해 운전 기록인 8초를 2배 이상 연장한 성과다. KSTAR의 최종 운전 목표는 2025년까지 300초 연속 운전을 달성하는 것이다. 윤시우 핵융합연 KSTAR연구센터장은 “1억도 초고온 플라스마의 장시간 운전 기술은 핵융합 에너지 실현을 위한 핵심 과제다”라며 “이번 성과는 장시간 고성능 플라스마 운전 기술 확보를 위한 중요한 전환점이 될 것으로 본다”고 말했다.