KSTAR, 1000万℃ 超高温に挑戦

KSTAR, 1000만℃ 초고온에 도전

| 기사입력 2010-07-02 08:30

작년보다 2배 높아…제어코일ㆍ중성입자빔 가열장치 등 설치

핵융합 에너지 기술 확보를 위해 2007년 9월 완공된 한국형 초전도 핵융합연구장치(KSTAR)가 올해 1000만℃의 초고온에 도전한다. 지난해 400만℃에서 2배 이상 높아진 것이다. 본격적인 핵융합반응이 일어나기 위한 온도는 1억℃ 이상이고, KSTAR가 도달하려는 최종목표는 3억℃의 플라즈마를 300초간 유지하는 것이다.

국가핵융합연구소(소장 이경수)는 KSTAR 핵융합 플라즈마 실험을 위한 장치 업그레이드 작업을 마치고, 세번째 운전을 시작했다고 1일 밝혔다.

연구소는 지난달 15일부터 장치운전 첫단계인 진공 배기 운전을 시작한 데 이어 초전도 자석 냉각, 전원공급 운전을 순차적으로 진행한 후 8월 말부터 2개월간 핵융합 플라즈마 실험을 수행하게 된다.

올해 실험의 목표는 플라즈마를 구성하는 전자와 이온을 모두 1000만℃ 이상으로 가열하고, 실제 핵융합에 쓰이는 원료인 중수소를 이용해 D형 플라즈마를 구현하는 것이다. 이를 통해 500㎄의 전류를 5초간 유지하는 게 목표다.

연구소는 이를 위해 강력한 자기장을 내뿜는 제어코일을 KSTAR 내부에 장착했다. 이 코일은 플라즈마가 내부 장치의 표면과 닿지 않도록 D자 형태로 제어하는 역할을 하게 된다. 지난해보다 플라즈마 온도를 크게 높이기 위해 KSTAR 옆에 중성입자빔 가열장치도 설치했다.

이 장치는 작은 규모의 가속기로, 높은 에너지의 중성입자빔을 플라즈마에 충돌시켜 온도를 높이는 역할을 하게 된다. 내부에서 발생하는 높은 온도에 대비해 KSTAR 내부 표면 전체를 검은색 고순도 탄소 타일로 덮는 작업도 끝났다.

핵융합연 이경수 소장은 "올해 KSTAR의 실험은 본격적인 핵융합 플라즈마 발생 실험에 해당하는 것으로, 실험성과에 세계 핵융합 전문가들이 주목하고 있다"며 "오는 10월 대전에서 열리는 핵융합에너지콘퍼런스(FEC)에서 성과를 발표하겠다"고 말했다.

안경애기자 naturean@

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안경애

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