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연구원은 지난 2018년에 처음 이온온도 1억도 플라즈마 달성한뒤 2021년에 1억도 플라즈마를 30초 유지한 바 있다. 기록을 재차 경신한 것이다.
핵융합에너지를 실현하려면 핵융합 반응이 활발히 일어나는 초고온·고밀도 플라즈마를 오랜 시간 유지하는 기술이 필요하다. 이를 위해 핵융합 연구자들은 KSTAR와 같은 핵융합 장치를 이용해 플라즈마 운전 연구를 하고 있다.
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연구진에 따르면 지난해 KSTAR 내부의 플라즈마 대면 장치 중 하나인 디버터를 텅스텐 소재로 바꿔 장시간 플라즈마 운전에 따른 성능 감소 현상을 완화해 플라즈마 성능을 유지할 수 있게 됐다.
텅스텐 디버터는 기존 탄소 디버터와 비교해 같은 열부하에 대해 표면 온도 증가가 약 4분의 1 수준에 불과해 초고온 플라즈마를 장시간 운전하는데 유리하다. 하지만 플라즈마 접촉 시 생성되는 불순물로 에너지가 손실될 수도 있어 이를 극복하기 위한 운전 기술이 필요하다.
KSTAR의 최종 목표는 오는 2026년까지 1억도 초고온 플라즈마 운전 300초를 달성하는 것이다. 연구진은 KSTAR 내벽 부품 전체를 텅스텐으로 바꾸고, 인공지능 기반 실시간 피드백 제어 기술을 확보하는 등 연구, 장치 성능 개선에 집중할 계획이다.
유석재 핵융합연 원장은 “핵융합 실증로 운전에 필요한 핵심기술 확보에 청신호가 켜졌다”라며 “KSTAR 장치의 안정적 운영을 바탕으로 국제핵융합실험로 ITER 실험 주도와 핵융합 실증로 건설 ·운전을 위한 핵심기술 확보를 위해 최선을 다하겠다”라고 말했다.