국가핵융합연구소는 13일 KSTAR가 초전도 토카막으로는 세계 최초로 중심 이온 온도 1억도 이상의 초고온 고성능 플라즈마를 1.5초간 유지하는데 성공했다고 13일 밝혔다.

지구에서 핵융합 반응이 일어나기 위해서는 태양중심 온도의 7배인 1억도 이상의 고온·고밀도 플라즈마를 장시간 유지하는 것이 관건이다.

유석재 국가핵융합연구소장은 "이번 성과는 핵융합 반응을 일으키는 주체인 `이온`의 온도가 1억도 이상을 달성해 의미 크다"며 "초전도 토카막 핵융합장치로서는 세계 최초"라고 설명했다.

중국과학원 플라스마 물리연구소도 지난해 11월 초전도 핵융합 실험로 `이스트`(EAST)로 플라스마 1억도를 달성했다고 발표했다. 하지만 이는 핵융합 원료인 이온이 아닌 전자의 온도를 높인 것으로 국내 연구진의 연구 결과와는 다른 평가를 받는다.

이번 기록은 향후 핵융합실증로에 적용할 차세대 플라즈마 운전모드를 구현하는 실험을 통해 달성됐으며 플라즈마 중심부를 효과적으로 가열하는 기술을 성공적으로 적용한 결과이다.

국가핵융합연구소는 올해 중성입자빔 가열장치를 추가로 도입해 1억도 이상 초고온 플라즈마를 세계 최초로 10초 이상 안정적으로 유지하는 도전적 목표를 가지고 있다.

이를 통해 향후 국제핵융합실험로(ITER, 이터)의 운영단계에서 고성능 플라즈마 실험을 주도할 수 있는 연구 역량을 갖추게 될 것으로 기대하고 있다.

이번 성과는 KSTAR 실험 10주년을 기념해 개최되는 국제 핵융합 학술대회인 `KSTAR 컨퍼런스 2019` (2.20~22, 코엑스)에서 국내외 연구자들에게 발표될 예정이다.

원세연 기자

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