▲ KSTAR 핵융합플라즈마.(빨간반점이 중성자)
현재 성공적으로 운영 중인 차세대 핵융합 초전도 연구장치인 ‘KSTAR’가 큰 주목을 받고 있다.

국가핵융합연구소(소장 이경수)는 11일 ‘제23회 국제원자력기구 핵융합에너지 콘퍼런스(IAEA FEC 2010)’에서 지난 2008년 제네바 FEC에서 발표한 KSTAR의 최초플라즈마 달성 이후 진행된 KSTAR 성능 향상 작업과 현재 진행 중(KSTAR 3차 실험 기간 2010년 7~11월)에 있는 3차 핵융합 플라즈마 실험 결과 등의 성과를 발표했다.

권면 국가핵융합연구소 선임단장은 “KSTAR는 현재 중성입자빔 가열장치(NBI)를 통한 고온 플라즈마 발생과 중수소(D) 핵융합 반응에 의한 중성자 검출, 플라즈마 전류(500kA) 및 유지시간(6초 이상) 등에서 올해 목표한 대부분의 성과를 달성했다”라며 “앞으로 남은 한달 가량의 실험 기간 동안 추가적인 성과 달성이 예상된다”고 밝혔다.

특히 KSTAR를 활용한 공동연구에 참여하고 있는 김용균 한양대 원자력공학과 교수팀에서는 이번 KSTAR 실험 데이터를 분석한 결과 핵융합 반응에 의한 2.45MeV급 중성자를 검출하는데 성공했다고 밝혔다.

김 교수팀은 FADC(고속방사선신호처리장치)방식에 의한 세계 최고의 중성자-감마선 분리 검출법을 적용해 중성자의 발생량 뿐만 아니라 에너지 분포를 분석해냄으로서 KSTAR 진공용기 내에서 강력한 중수소 핵융합 반응이 최초로 이뤄졌음을 확인했다.

이 밖에도 우리나라는 KSTAR와 ITER 국내 조달품목 개발 분야 등에서 40여 편의 논문과 포스터 발표를 통해 연구 성과를 발표할 예정이다.

특히 교과부에서 추진하는 ‘세계 수준의 연구센터’(WCI : World Class Institute, 이하 WCI 연구센터) 중 하나인 핵융합(연)의 ‘WCI 핵융합이론센터(Center for Fusion Theory)’(센터장 패트릭 다이아몬드 교수)에서도 3편의 논문을 발표할 계획이다.

지난 2007년 완공된 KSTAR는 2008년 최초 플라즈마 발생 성공 이후 매년 장치 성능 향상을 통해 기대 이상의 연구 성과를 달성해왔으며 세계 핵융합 전문가들의 높은 관심 속에 국제 핵융합 공동 연구의 중심장치로 떠오른 바 있다.
 
이번 성과 발표에 대해 FEC2010에 참석한 국내외 핵융합연구자들은 KSTAR가 짧은 시간에 고난도 기술들을 필요로 하는 많은 부대 장치를 설치했음에도 불구하고 안정적인 실험으로 빠르게 운전 목표를 달성하고 있다는 데에 놀라움을 보였다.

또한 FEC2010 참가자들은 행사 기간 동안 국가핵융합 연구소의 KSTAR운영사업단을 직접 방문해 KSTAR장치 및 운전 현황 등을 살펴볼 예정으로 향후 KSTAR를 활용한 다양한 국제 공동 연구를 제안할 것으로 기대하고 있다. 

이번 핵융합분야의 최대 컨퍼런스인 FEC2010이 국내에서 개최됨에 따라 우리나라가 세계 핵융합 연구의 허브로 자리잡을 수 있도록 행사 기간 동안 선진국들과 다양한 협력 방안을 이끌어 낼 것으로 전망된다. 

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