한국의 인공태양, 세계 첫 ‘1억 도 20초 유지’ 기록

핵융합 반응위한 고온 플라스마
일본-유럽에선 10초 벽 넘지 못해
300초땐 핵융합발전 365일 가능

‘한국의 인공태양’으로 불리는 한국형초전도핵융합장치(KSTAR)가 세계 최초로 섭씨 1억 도의 초고온 플라스마(고체 액체 기체를 넘어선 제4의 물질상태)를 20초 동안 유지하는 데 성공했다고 한국핵융합에너지연구원이 24일 밝혔다.

KSTAR의 기록은 지난해 성공한 연속 운전 8초를 두 배 이상 연장한 것이다. 두 자릿수를 기록한 것은 세계에서 처음이다. 일본 유럽 등도 초고온 플라스마를 만드는 데는 성공했지만 10초의 벽은 넘지 못했다.

태양에서 일어나는 핵융합반응을 지상에서 구현하기 위해서는 원자핵과 전자가 분리된 이온 상태인 플라스마를 초고온 상태에서 오랫동안 안정적으로 유지해야 한다. KSTAR는 2018년 처음으로 1억 도에서 1.5초간 플라스마를 발생하는 데 성공한 이후 매번 기록을 경신하고 있다.

학계에서는 핵융합에너지 현실화의 꿈에 한 걸음 더 다가가게 됐다고 평가한다. KSTAR의 최종 목표는 300초 연속으로 운전하는 것이다. 이렇게 되면 핵융합발전소를 365일 연중 쉬지 않고 운영할 수 있게 된다. 내년에는 30초로 운전 시간을 늘리고, 2023년 50초, 2024년 100초를 거쳐 2025년에 300초 운전에 도달하겠다는 목표다.

이현경 동아사이언스 기자 uneasy75@donga.com