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세계 핵융합 전문가 KSTAR 성과 호평

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세계 핵융합 전문가 KSTAR 성과 호평

2019.03.26 10:59
2월 18일과 19일 이틀간 진행된 제9차 KSTAR 국제자문위원회. 국가핵융합연구소 제공.
2월 18일과 19일 이틀간 진행된 제9차 KSTAR 국제자문위원회. 국가핵융합연구소 제공.

국제 핵융합 전문가들 한국 핵융합장치인 ‘KSTAR’가 최근 2년 동안 핵융합 상용화를 위한 핵심 난제 해결에 기여한 성과들을 높게 평가했다. 핵융합장치 KSTAR는 태양에서 수소 원자끼리 융합할 때 헬륨 원자핵으로 바뀌면서 내는 핵융합 에너지를 지상에서 구현하기 위해 ‘국가핵융합연구소’가 구축한 ‘한국형 인공태양’이다. 

 

국가핵융합연구소는 지난 2월 18일과 19일 이틀간 열린 ‘제9차 KSTAR 국제자문위원회의(KSTAR Program Advisory Committee Meeting, KSTAR PAC)’에 참석한 국내외 핵융합 석학들의 KSTAR 연구성과를 평가하는 결과보고서를 26일 발표했다. KSTAR PAC은 연구성과를 분석하고 향후 연구방향을 자문하는 역할을 하며 2년마다 열린다. 

 

미국 프린스턴 플라즈마물리연구소(PPPL) 소장 스티븐 코울리 박사를 비롯해 유럽연합 핵융합컨소시엄의 토니 도네 프로그램 책임자, 중국 플라즈마연구소 바오니안 완 소장 등 석학 10명으로 구성된 KSTAR PAC 위언들은 KSTAR의 최근 2년 운영 성과와 향후 운영을 위한 조언을 내놨다. 

 

결과보고서에서는 KSTAR가 제한된 가열 조건에서 효율적으로 고성능플라즈마운전(H-모드)을 약 90초까지 달성한 점, 플라즈마 경계면불안정성(ELM) 현상을 세계 최고 기록인 30초 간 억제하는 데 성공한 점, 예측 이론 모델을 기반으로 ELM 억제 운전 범위를 예측하는 데 성공한 점 등 핵융합 상용화를 위한 핵심 난제 해결에 기여한 성과들을 높이 평가했다. 

 

자문위원들은 보고서에서 “KSTAR가 우수한 성과를 얻을 수 있었던 것은 고성능 플라즈마 형성 시간 단축 등 플라즈마 형상 제어 기술이 높아진 덕분”이라고 평가했다. 또 향후 2년간 KSTAR의 운전 계획에 대해서는 고성능 플라즈마 운전 및 ELM 억제 등 KSTAR 장치 고유의 특성을 활용한 실험을 통해 향후 국제핵융합실험로(ITER) 운전에 필요한 중요한 결과를 제공할 수 있을 것으로 본다고 밝혔다. 

 

자문위원들은 특히 KSTAR 최종 운전 목표인 300초 이상의 고성능 플라즈마 운전을 위해서 2~3년 내에 가열, 전류구동 및 디버터 업그레이드를 실시할 것을 권고했다. 

 

유석재 국가핵융합연구소 소장은 “이번 국제 자문위의 결과보고서를 통해 KSTAR가 세계 핵융합 연구를 선도하고 있음을 다시 한번 확인했다”며 “향후 연구 계획에 자문위의 권고 사항들을 적극 반영해 KSTAR에서 가장 앞선 핵융합 연구가 이뤄질 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다. 

 

KSTAR는 현재 2019년 플라즈마 실험을 위한 장치 유지보수 작업을 진행 중이다. 오는 8월부터 장치 가동을 다시 시작한다. 올해 세계 최초로 1억도 초고온 플라즈마 10초 이상 운전 목표로 10월부터 12월 말까지 플라즈마 발생 실험을 수행할 예정이다.

 

2018년 KSTAR 플라즈마 1억도 달성의 순간. 국가핵융합연구소
2018년 KSTAR 플라즈마 1억도 달성의 순간. 국가핵융합연구소

 

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