5일 국가핵융합연구소에 따르면 전날 KSTAR는 2007년 장치 완공 이후 전체 플라스마 발생 실험 횟수가 2만번을 넘었다. KSTAR는 1995년부터 12년간 순수 국내 기술로 개발한 '토카막형' 핵융합 장치다.
2008년 최초 플라스마 발생에 성공한 후 매년 핵융합 상용화 기술 개발을 위한 플라스마 실험을 진행 중이다. 전 세계 핵융합 장치 중 신소재인 초전도(Nb3Sn) 자석을 적용한 것은 KSTAR가 첫 사례였다.
2010년에는 초전도핵융합장치 중 세계 최초로 고성능 플라스마 운전을 했다. 2011년에는 핵융합 연구의 최대 난제 중 하나로 꼽히는 핵융합 플라스마 경계면 불안정 현상(ELM)을 초전도 토카막 조건에서 제어했다.
KSTAR 플라즈마 실험은 향후 ITER와 핵융합실증로에 필요한 운전 시나리로 개발을 위해 약 120개 실험주제를 바탕으로 한 2000여번의 실험이 계획돼 있다.
KSTAR를 독자적으로 개발·운영한 노하우는 적잖은 경제적 효과도 창출했다. 한국과 미국, EU 등 7개국이 2025년까지 공동 개발·건설하는 ITER 핵융합실증로 사업에 국내 연구진과 기업 등이 진출해 현재까지 5000억원에 이르는 경제적 효과를 창출했다.
KSTAR 플라즈마 연구 성과는 군사용 안테나 기술과 중성입자빔을 활용한 비파괴 투시검사 등 다양한 산업 분야에 활용되고 있다. 올해는 플라스마 온도를 올리기 위해 새롭게 추가된 ‘NBI-2’(중성입자빔 가열장치) 시운전을 시작했다. 이를 바탕으로 고성능 플라스마 100초 운전에 도전할 예정이다. 내년에는 추가 중성입자 빔 가열을 통해 1억도 플라스마 운전을 시도할 방침이다.
국가핵융합연구소 관계자는 “100초 운전 성공은 연속운전으로 가는 시발점이자 핵융합 상용화의 변곡점이 될 것”이라고 말했다.
조재근 기자 jack333@cctoday.co.kr