KSTAR, 미래 핵융합로 운전 대비 본격 실험 돌입

한국핵융합에너지연구원은 미래 핵융합로 운전에 필요한 플라즈마 운전 기술 확보를 목표로 초전도핵융합연구장치(KSTAR) 플라즈마 실험에 착수했다고 27일 밝혔다.

핵융합에너지를 실현하기 위해서는 초고온의 플라즈마를 안정적으로 장시간 유지할 수 있는 운전 기술을 반드시 확보해야 한다. KSTAR는 고성능 플라즈마 장시간 운전 분야에서 세계적인 성과를 거둬 왔으며, 최근에는 미래 핵융합로 운전을 대비한 실험을 본격적으로 추진하고 있다.

이를 위해 지난 2023년 국제핵융합실험로와 미래 핵융합로 내벽 재료로 사용될 텅스텐 소재의 디버터(핵융합로에서 초고온 플라즈마를 운전할 시 강한 열속으로부터 진공용기를 보호하기 위해 설치된 핵심 장치)로 교체한 뒤, 텅스텐 환경에서 플라즈마 운전 역량을 강화하는 연구를 지속해오고 있다.

핵융합연은 텅스텐 환경에서도 안정적으로 플라즈마를 운전할 수 있는 고성능 플라즈마 운전 시나리오를 개발하는 데 집중할 계획이다.

특히 인공지능과 머신러닝을 활용한 실시간 제어 기술을 적용해 플라즈마의 변화를 신속하게 감지하고 대응하는 방안을 검증하며, 향후 핵융합로 운전 과정에서 발생할 수 있는 고속이온 등 물리 현상을 규명하기 위한 연구도 병행된다.

이번 KSTAR 플라즈마 실험은 오는 12월까지 진행되며, 약 한 달간의 장치 정비 기간을 거친 뒤 내년 2월부터 바로 ‘2026년도 플라즈마 실험’을 시작할 예정이다.

핵융합연 오영국 원장은 “최근 전 세계적으로 핵융합에너지 상용화를 앞당기려는 노력이 활발해지는 가운데 KSTAR도 미래 핵융합로 운전에 직접 활용될 기술 확보에 속도를 내고 있다”며 “이번 실험에서도 국제 공동연구와 AI 등 최신 기술의 적용을 통해 핵융합에너지 실현을 위한 역량을 한층 강화해 나가겠다”고 밝혔다.

김형중 기자 kimhj@ggilbo.com