한국도 ‘핵융합 반응’ 성공했다

케이스타의 시운전에 앞서 연구진들이 핵융합 실험로 내부를 살피고 있다.(위) 아래는 케이스타의 초진공 실험로 안에서 0.249초 동안 플라스마가 생성됐다가 사라지는 모습. 고속 촬영한 연속 장면. 국가핵융합연구소 제공

케이스타 ‘초전도 실험로’로는 세계 첫 성과

‘한국형 인공태양’인 차세대 핵융합 실험로 ‘케이스타’(KSTAR)가 중수소 핵융합 반응에 처음으로 성공했다.

국가핵융합연구소(소장 이경수)는 11일 “케이스타 진공용기 안에서 핵융합 반응에 의한 중성자를 검출하는 데 성공해, 강력한 중수소 핵융합 반응이 최초로 이뤄졌음을 확인했다”고 밝혔다.

케이스타는 초고온·초진공 상태에서 태양에너지의 발생 원리인 핵융합 반응을 일으켜 전기를 생산하려는 실험장치로, 2008년 대전 대덕연구단지 안에 완공돼 가동에 들어갔다. 이경수 소장은 “케이스타 연구에 참여하고 있는 김용균 한양대 원자력공학과 교수 연구팀이 지난주 케이스타 실험 데이터를 분석한 결과, 핵융합 반응에 의한 2.45메가전자볼트(MeV)급 중성자가 검출됐다”며 “미국과 유럽에서 전자석으로 만든 실험로로 중성자 검출에 성공한 경우는 있지만 초전도 장치로 만든 실험로에서 중성자를 검출한 것은 이번이 처음”이라고 말했다. 이번 연구 성공은 새로운 에너지원인 인공태양을 만드는 데 주요한 전기를 마련한 것으로 평가된다.

그는 “초전도 장치 기반 핵융합로는 우리나라도 참여하고 있는 ‘국제 핵융합 실험로 사업’(ITER)이 채택할 방식이어서 의미가 크다”고 덧붙였다.

이날 대전컨벤션센터에서 열린 제23차 국제원자력기구(IAEA) 핵융합에너지 콘퍼런스에서 케이스타의 연구성과를 발표한 권면 핵융합연구소 선임단장은 “케이스타는 현재 중성입자빔가열장치(NBI)를 통한 고온 플라스마 발생과 중수소(D) 핵융합 반응에 의한 중성자 검출에 성공하고, 500킬로암페어(kA)의 플라스마 전류를 7초 동안 유지하는 등 올해 목표한 대부분의 성과를 이뤄냈다”고 밝혔다.

핵융합연구소는 2022년까지 플라스마 전류를 300초 동안 유지하는 것을 목표로 하고 있다.

대전/이근영 선임기자 [e-mail]