[뉴스웍스=문병도 기자] 국가핵융합연구소가 초전도핵융합연구장치 KSTAR의 실험 10주년을 맞아 국내외 핵융합 연구 관계자들과 그 간의 성과와 비전을 공유하는 ‘KSTAR 10주년 기념식’을 20일 오전 10시 코엑스 그랜드볼룸에서 개최했다.

KSTAR는 일명 ‘인공태양’이라 불리는 토카막형 핵융합장치이다.

국내 기술로 개발되어, 2008년 첫 번째 플라즈마 발생 실험에 성공한 이후 지난 10년간 핵융합 상용화에 필요한 핵심 연구 성과들을 발표하며 세계 핵융합연구의 중심 장치로 자리 잡았다.

KSTAR는 초전도 토카막 장치로는 세계 최초로 고성능플라즈마운전(H-모드)에 성공(2010년)하였으며, 핵융합 상용화 핵심 난제인 플라즈마 경계면불안정현상(ELM)6)을 최초로 완벽하게 억제(2011년)하는데 성공했다. 고성능플라즈마운전(H-모드) 시간을 연속 70초까지 연장(2016)하며 세계 최장시간 H-모드 운전 기록을 달성하는 성과를 발표했다.

플라즈마경계면불안정현상(ELM)을 예측하고 억제할 수 있는 새로운 이론을 정립·검증하는데 성공(2018, 네이처지 논문 게재)하는 등 핵융합 이론 부분에서도 상당한 성과를 거두고 있다.

최근에는 이온온도 1억도 이상의 초고온 플라즈마 운전을 처음으로 실현(2018)하며, 향후 초고온 고성능 플라즈마 운전 분야의 선도적인 연구 가능성을 보여준 바 있다.

이현곤 핵융합연구소 부소장은 지난 10년간 KSTAR의 대표 연구 성과와 더불어 핵융합 상용화 실현을 위한 KSTAR의 중점 역할과 향후 연구 계획도 참가자들에게 소개했다. 

이 부소장은 핵융합 상용화 핵심기술인 초고온·고밀도 핵융합 플라즈마의 장시간 유지 기술 확보를 위해 2025년까지 가열장치 증설 및 디버터 재료 교체 등 KSTAR 장치 업그레이드를 진행하고, 이를 바탕으로 1억도 이상 초고온 플라즈마를 300초간 유지하는 것을 목표로 도전적인 연구를 수행할 것이라 밝혔다.

핵융합발전소 운전 온도인 1억도 이상 초고온 플라즈마를 5분 이상 운전하여, 핵융합 상용화를 위한 초고온 플라즈마의 연속운전 가능성을 확보한다는 데 의미가 있다.

영상으로 축하 인사를 보내 온 베르나 비고 ITER국제기구 사무총장은 “KSTAR는 핵융합에너지 개발에 있어 값진 기여를 할 수 있는 세계에 몇 개 안되는 시설 중 하나로 KSTAR의 성공은 ITER의 성공과 밀접한 관련이 있다”면서 “KSTAR는 그동안 ITER에서 진행될 연구에 대한 지식과 실험 데이터 생산에 크게 기여해왔다”라고 말했다. 

핵융합연구소는 지난 10년간 KSTAR 운전 및 연구, 핵심 장치 기술 개발 등에 기여한 국내외 공동연구기관 및 연구자(해외 5건, 국내 6건)와 산업체(4건)에게 감사패를 증정하였으며, 내부 연구자 10명에게는 공로상을 시상했다. 

유석재 핵융합연구소장은 “KSTAR가 지난 10년간 달성한 세계적인 연구 성과들은 우리나라가 핵융합 선도국으로 성장하는데 가장 큰 원동력이 되었다.”며, “미래에너지원 개발이라는 핵심 과학기술 분야에서 앞으로도 우리나라가 세계를 리드하고, 누구보다 먼저 핵융합에너지 실현의 열쇠를 쥘 수 있도록 노력하겠다”라고 말했다.