핵융합연, ITER 사업 주도적 역할…KSTAR는 세계 최고 초전도핵융합장치
인류의 미래 에너지원이자 '인공태양'으로 불리는 핵융합 연구를 위해 2005년 출범한 국가핵융합연구소(NFRI·소장 김기만)가 10년만에 국제 핵융합연구 공동프로젝트를 주도하는 선도그룹으로 자리매김했다.
핵융합연은 1일 오후 대덕특구 내 연구소에서 국가과학기술연구회 이상천 이사장, 미래창조과학부 박재문 연구개발정책실장, 한국기초과학지원연구원 정광화 원장등 산·학·연 관계자와 임직원이 참석한 가운데 개소 10주년 기념식을 했다.
기념식은 기념 영상상영, 기념사·축사, 핵융합연구개발 유공자 포상, 광복 70주년 과학기술대표성과 70선으로 선정된 한국형 초전도핵융합연구장치(KSTAR) 인증패 전수 등으로 진행됐다.
한국기초과학지원연구원 부설 핵융합연구센터로 출발한 핵융합연은 한국과 미국, 러시아, 유럽연합(EU), 일본, 중국, 인도 등 7개국이 핵융합 사업을 통한 에너지대량 생산 가능성을 실증하기 위해 추진하는 국제핵융합실험로(ITER) 사업에서 선도적 역할을 맡는 핵심그룹으로 부상했다.
핵융합에너지는 태양이 막대한 에너지를 생산하는 것과 같은 원리로 지상에서핵융합 반응을 일으켜 에너지를 생산하는 것으로 '인공태양'으로 불린다. 바닷물에풍부하게 들어 있는 중수소와 흙에서 쉽게 추출할 수 있는 삼중수소를 원료로 사용한다.
고온 플라스마 상태의 중수소 원자핵들이 충돌하면 더 무거운 헬륨이 만들어지는데 이때 헬륨 원자핵 질량은 중수소 원자핵 2개의 질량보다 약간 작다. 이때 줄어든 미량의 질량이 아인슈타인 공식(E=mc²)에 따라 막대한 에너지로 방출되는 원리이다.
핵융합연이 2007년 국내 기술로 완성한 '한국형 초전도핵융합연구장치'(KSTAR)는 세계 최고의 초전도핵융합장치로 평가받는다. KSTAR는 2010년 초전도 핵융합장치로는 처음으로 핵융합 상용화 필수기술인 고성능 플라스마(H-모드) 운전을 달성하는등 수많은 '세계 최초' 기록을 쏟아내고 있다.
KSTAR는 지난해 1만번째 플라스마 실험을 달성, 장치의 우수성과 안정성을 세계적으로 인정받았다. 핵융합 상용화 필수기술인 고성능 운전조건(H-모드)에서 세계최장 기록인 48초 플라스마 운전을 달성했고 핵융합 난제 중 하나인 핵융합 플라스마 경계면 불안정 현상을 처음으로 관측하고 억제하는 데도 성공했다.
일반적으로 플라즈마 전류크기 2㎃, 유지시간 300초 이상이면 핵융합상용로에서장시간 운전이 가능한 것으로 간주된다.
이런 연구성과는 핵융합연이 ITER 사업에서 주도적인 역할을 하며 국제적 위상을 높여가는 것으로 이어지고 있다.
핵융합연은 지난해 말 ITER 회원국 중 처음으로 초전도 도체 조달을 끝냈고 최근에는 핵융합연 전 소장으로 KSTAR 건설을 주도한 이경수 박사가 ITER 사업의 기술전반을 책임지는 ITER국제기구 기술총괄 사무차장에 선임됐다.
핵융합 연구는 경제적인 효과로도 이어지고 있다. KSTAR와 ITER 사업에 참가한국내 기업이 250여개에 이르며, 이들은 핵융합 연구 과정에서 얻은 기술력을 바탕으로 ITER사업 등에 참여해 지금까지 83건 3천억원이 넘는 사업을 수주한 것으로 나타났다.
핵융합연 김기만 소장은 "국가 핵융합연구개발이 시작되고 20여년간 우리나라핵융합 연구 역량은 1970년대 우리나라 경제성장을 보는 듯 빠르게 성장해왔다"며 "특히 지난 10년간 창출한 놀라운 성과를 돌이켜 볼 때 우리나라가 핵융합에너지 상용화의 가장 선두에 설 수 있다는 자신감과 열정을 가지고 세계 핵융합 연구를 이끌겠다"고 말했다.
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