한국핵융합에너지연구원은 한국의 인공태양인‘KSTAR’ 연구본부가 지난해 12월부터 지난달까지 진행한 2023년 KSTAR 플라즈마 실험을 통해 핵융합 핵심 조건인 이온온도 1억도 초고온 플라즈마 48초 운전 및 고성능 플라즈마 운전모드(H-mode) 102초 운전 기록을 달성했다고 20일 밝혔다.

연구진은 이번 실험에서 기존 확보한 초고온 플라즈마 운전 기술 및 가열장치 성능 향상 등을 기반으로 이온온도 1억도 초고온 플라즈마 운전을 48초까지 연장하는 데 성공했다.

이어 고온·고밀도 플라즈마 상태를 유지하는 가장 대표적인 핵융합 운전모드인 고성능 플라즈마 운전모드(High Confinement mode, H-mode)를 102초간 연속 운전하는 데 성공했다. 이는 지난해 KSTAR 내부의 플라즈마 대면 장치 중 하나인 디버터를 텅스텐 소재로 교체한 결과 장시간 플라즈마 운전에 따른 성능 감소 현상을 완화해 플라즈마 성능을 유지할 수 있게 된 것에 따른 것이다.

한편 KSTAR의 최종 목표는 2026년까지 1억도 초고온 플라즈마 운전 300초를 달성하는 것으로 연구진은 이를 위해 KSTAR 내벽 부품 전체를 텅스텐으로 교체하고 인공지능 기반의 실시간 피드백 제어 기술을 확보하는 등 관련 연구 및 장치 성능 개선에 집중한다는 계획이다.

유석재 원장은 “이번 성과로 핵융합 실증로 운전에 필요한 핵심기술 확보에도 청신호가 켜졌다”며 “KSTAR 장치의 안정적 운영을 바탕으로 국제핵융합실험로 ITER 실험 주도와 핵융합 실증로 건설 및 운전을 위한 핵심기술 확보를 위해 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

이재영 기자 now@ggilbo.com