美, 꿈의 핵융합 에너지 또 성공...우리 KSTAR는?

[하은초]

美, 꿈의 핵융합 에너지 또 성공...우리 KSTAR는?

2023년 08월 14일 16시 04분

https://science.ytn.co.kr/program/view.php?mcd=0082&key=202308141604496676 

https://youtu.be/krGP7H5bU7E

[앵커]
핵융합 기술은 핵분열과 달리 폭발위험이 없고, 폐기물 걱정이 덜한 데다 연료까지 무한한 청정 에너지원입니다.

미국이 지난해 세계 최초로 핵융합으로 순에너지를 만드는 데 성공했는데, 이번엔 에너지 수율을 더 높였다고 발표했습니다.

한국을 비롯한 다른 나라의 핵융합 기술은 어디까지 와 있는지, 최소라 기자가 전해드립니다.

[기자]
축구장 세 개 면적의 건물 안에 금속관 여러 개가 들어차 있습니다.

관이 모이는 곳은 지름 10m의 진공 용기!

관을 통해 용기 속으로 레이저 빔 192개를 쏘자 원자 두 개가 하나로 융합되며 에너지가 나옵니다.

미국 국립점화시설 NIF의 '레이저 방식' 핵융합 기술입니다.

미국은 이를 통해 지난해 12월 에너지 약 2MJ을 투입해 1.5배 더 큰 에너지를 뽑아 핵융합 점화 첫 성공을 선언했습니다.

간단히 말하면 이것은 21세기의 가장 인상적인 과학적 업적 가운데 하나입니다.

그리고 7개월 만인 지난달 30일 핵융합 점화를 재현하는 데 또 성공했는데, 이번엔 기술이 진일보한 것으로 전해졌습니다.

연구진은 파이낸셜 타임즈와의 인터뷰에서 "지난 실험보다 더 큰 에너지가 나온 것으로 확인했다"고 밝혔습니다.

에너지 수율이 얼마나 높아졌는지는 최종 수치 분석이 끝나는 대로 학술 컨퍼런스와 논문을 통해 발표할 계획입니다.

NIF와는 달리 '토카막' 방식을 사용하는 한국형 인공태양 KSTAR입니다.

도넛 모양의 용기 '토카막'에 초전도체를 넣고 내부에 1억℃ 불꽃을 만들어 핵융합을 시도합니다.

KSTAR의 불꽃 유지 시간은 30초로, 같은 방식으론 미국과 유럽, 일본 등을 훌쩍 재친 세계 최고 수준입니다.

하지만 실제 연료를 넣어 전기를 만들어 보려면 불꽃을 무려 300초 동안 유지할 수 있어야 합니다.

국내 연구진은 2026년 300초 목표를 달성한 뒤 35개국이 참여해 프랑스에 짓고 있는, KSTAR의 확장판, ITER에서 발전을 시도하겠다는 계획입니다.

[윤시우 / 한국핵융합에너지연구원 부원장 : (미국 NIF의) 레이저 핵융합 방식은 마이크로초 이하의 반응을 일으키는 거죠. KSTAR나 ITER와 같은 방식을 쓰면 24시간 운전 가능한, 실증에 훨씬 더 많이 다가가 있다고 보고 있습니다.]

미국이 주력하는 레이저 방식과 한국 등 국제팀이 주력하는 토카막 방식!

두 가지 유력한 기술을 두고 펼쳐지는 경쟁 속, 속도전보다는 기술 실현 이후 안정성과 최종 에너지 생산효율이 관건입니다.