핵융합장치 장시간 운전 성공

교과부·핵융합연구소 발표
플라즈마도 21초 안정 지속

교육과학기술부와 국가핵융합연구소는 올해 한국형 초전도 핵융합장치인 KSTAR가 ‘고성능 운전조건(H-모드)’을 17초간 유지하고, 플라즈마는 21초간 안정상태를 지속하는 성과를 거뒀다고 26일 밝혔다.

H-모드는 자기 밀폐형 핵융합장치를 운전할 때 플라즈마를 가두는 성능이 2배 증가하는 현상으로, 핵융합에너지 상용화를 위해서는 장시간 H-모드를 유지하는 게 중요하다.

KSTAR는 플라즈마의 불안정한 움직임 때문에 H-모드 운전시간의 한계인 10초를 넘기는 데 어려움을 겪었지만, 올해는 초전도 자석을 이용해 5000만 도에 달하는 고온의 플라즈마와 진공 용기 사이의 간격을 일정하게 유지하는 데 성공했다. 운전시간뿐만 아니라 운전 안전성에서도 중요한 성과가 있었다.

핵융합연구소는 KSTAR 실험에서 플라즈마의 압력비를 이론상 한계까지 높이는 데 성공했으며 2차원 첨단 전자영상 진단장치 2대를 이용해 ‘플라즈마 경계면불안정 현상’의 발생·제어 과정을 3차원적으로 분석했다.

김태훈 기자 taehun@hankyung.com