한국 인공태양, 1억도 견뎌내며 50초 가까이 지속, 신기록 수립

Science Alert에 따르면, 한국의 KSTAR 핵융합로는 최대 섭씨 1억도의 온도를 견딜 수 있으며, 이를 약 50초 동안 유지할 수 있습니다. 한국의 '인공 태양'이 새로운 기록을 세웠습니다. 이는 2021년 원자로가 달성한 약 20초보다 엄청난 도약입니다.

한국 '인공태양', 1억도 견뎌내며 50초 가까이 지속, 신기록 수립

섭씨 1억 도의 온도에서 플라스마 내의 중수소 동위 원소는 강제로 융합하면서 태양의 핵과 비슷한 에너지를 방출합니다. 이 상태로 유지된다면 원자로는 깨끗하고 사실상 무한한 에너지를 생산할 수 있습니다.

그러나 일반적인 핵융합 반응에 있어서 가장 큰 과제는 자기장을 이용해 플라스마 탈출을 방지하는 것입니다.

이 문제를 극복하기 위해 KSTAR는 텅스텐으로 만든 새로운 다이버터를 사용합니다. 텅스텐은 녹는점이 매우 높지만 플라스마를 흡수하지 않는 물질입니다.

새로운 분류기는 2023년에 완공되었습니다. 새로운 분류기를 공식적으로 사용하면서 원자로의 운전 시간이 48초 연장되었습니다.

한국 '인공태양', 1억도 견뎌내며 50초 가까이 지속, 신기록 수립
KSTAR의 새로운 텅스텐 다이버터. (사진: KFE)

프린스턴 플라즈마 물리학 연구소의 연구원들은 또한 자기 코일의 작은 결함으로 인해 발생하는 플라즈마 가장자리의 약점을 안정화하는 방법을 발견하여 원자로가 두 번째 이정표에 도달하는 데 도움을 주었습니다. 즉, 플라즈마를 102초 동안 고격리 모드(또는 "H 모드")로 가두는 것입니다. 이전 시도에서는 이 활동이 몇 초로 제한되었습니다.

연구자들에 따르면, 한국의 '인공 태양'은 미래의 청정 에너지원 생산에 더 큰 잠재력을 가져다 줄 것으로 기대됩니다.

한국 연구진의 목표는 2026년 말까지 1억도 이상의 온도에서 300초간 플라즈마 작동을 달성하는 것입니다. 그러나 이는 2023년 4월 기준으로 약 7분 동안 플라즈마를 생성하고 유지할 수 있는 중국의 실험용 고급 초전도 토카막( EAST ) 원자로보다 여전히 몇 분 짧습니다.

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