한국핵융합에너지연구원이 27일부터 한국형 인공태양 '케이스타(KSTAR)'의 2025년 플라스마 실험에 돌입했다고 밝혔습니다.
케이스타는 땅 위에서 태양과 같은 핵융합 반응을 일으켜 에너지를 생산하는 초전도 핵융합연구장치예요.
핵융합 에너지를 얻기 위해서는 고체·액체·기체를 넘어선 제4의 상태인 초고온 플라스마를 장시간 안정적으로 유지할 수 있는 기술이 가장 중요한 과제랍니다.
핵융합연은 2023년 케이스타의 핵심 장치인 '디버터'의 소재를 텅스텐으로 바꾼 뒤, 이 새로운 환경에서도 플라스마를 안정적으로 잘 다루기 위한 연구를 이어오고 있어요.
디버터는 플라스마에서 나오는 강한 열로부터 진공 용기를 보호하기 위한 장치예요.
열에 강한 특징 덕분에 핵융합로의 안쪽 벽을 만드는 데 알맞지만, 운전 과정에서 발생하는 텅스텐 불순물이 플라스마의 성능을 떨어뜨리는 문제가 있죠.
우리나라를 비롯한 7개 나라가 함께 만드는 '국제핵융합실험로(ITER)'에서도 텅스텐이 안쪽 벽의 재료로 쓰일 예정이어서 텅스텐 불순물 제어는 국제 핵융합 연구계에서 중요한 과제 중 하나랍니다.
연구원은 올해 실험에서 텅스텐 환경에서도 플라스마를 안정적으로 운전할 수 있는 고성능 운전 시나리오를 개발하는 데 집중할 계획이에요.
특히 인공지능(AI)과 머신러닝을 활용한 실시간 제어 기술을 통해 플라스마의 변화를 빠르게 감지하고 대응하는 방법을 검증할 예정입니다.
실험은 12월까지 진행되며, 한 달간의 정비를 마치고 내년 2월부터 곧바로 '2026년도 플라스마 실험'을 시작해요.
이번엔 케이스타 디버터뿐만 아니라 안쪽 벽 전체를 텅스텐 타일로 교체할 방침이랍니다.
최성훈 기자 csh87@etnews.com