이원영 기자
우리나라 핵융합 장치인 케이스타(KSTAR)가 이온 온도 1억도 이상 초고온 플라즈마를 20초간 유지하는데 성공하고 인공태양 유지 시간 세계 기록을 경신했다.
서울대와 콜롬비아대학이 공동으로 케이스타를 이용해 고온 플라즈마를 만들어내는 실험을 실시한 것.
케이스타는 토카막형 핵융합 연구 장치로 강력한 자석으로 초고온 플라즈마를 가두는 시스템이다. 태양과 같은 핵융합 반응을 실현하기 위해 케이스타 내 거대한 코일에 휩싸인 용기에 수소 동위 원소를 배치하고 이온과 전자가 분리, 플라즈마 상태를 만들어 고온으로 가열한 상태를 그대로 유지해야 한다.
지금까지 1억도 이상 온도에서 플라즈마를 단시간 유지할 수 있는 핵융합 장치는 있었다. 하지만 상태를 10초 이상 유지한 적은 없다. 1억도라는 고온에서 플라즈마를 형성할 수 있을 정도로 자기를 유지하는 게 어렵기 때문이다.
케이스타는 2018년 처음 플라즈마 온도 1억도 도달에 성공했다. 당시에는 1.5초 유지할 수 있었다. 2019년 실험에선 1억도 플라즈마를 8초간 유지할 수 있었지만 이번 실험에선 2019년 기록을 2배 이상으로 늘린 것이다.
윤시우 한국핵융합에너지연구원 소장은 1억도 초고온 플라즈마 장시간 유지에 필요한 기술이 핵융합 에너지 실현을 위한 열쇠이며 앞으로 상용 핵융합로에서 중요한 구성 요소라고 밝혔다. 이번 실험은 초고온 플라즈마를 장시간 유지하는 기술을 확립하는 경쟁에서 중요한 전환점이 될 것이라고 덧붙였다.
케이스타의 최종 목표는 2025년까지 1억도 이상 플라즈마를 300초 유지하는 것이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
이석원 기자
