대한민국 인공태양 케이스타(KSTAR)가 핵융합발전 성공을 향한 도전에서 다시 한 번 신기록을 썼다.

한국핵융합에너지연구원은 2023년 12월부터 올해 2월까지 진행한 2023년 KSTAR 플라즈마 실험을 통해 핵융합 핵심 조건인 이온온도 1억도 초고온 플라즈마 48초 운전을 달성했다고 20일 밝혔다.

핵융합발전은 태양에서 일어나는 핵융합을 인공적으로 만들어 에너지원으로 사용하는 것이다. 핵융합 과정에서는 가벼운 원자핵들이 충돌해 무거운 원자핵으로 바뀌면서 줄어든 질량이 에너지로 변환된다. 이 같은 현상을 지구에서 실현하려면 핵융합 반응이 활발히 일어나는 초고온·고밀도 플라즈마를 장시간 유지할 수 있는 기술을 확보해야 한다.

국내 기술로 개발된 초전도핵융합장치인 KSTAR는 지난 2018년 최초로 이온온도 1억도 플라즈마 달성 이후 2021년 1억도 플라즈마를 30초 유지하며 세계 기록을 달성한 바 있다.

KSTAR 연구진은 이번 실험에서 1억도 초고온 플라즈마 운전 48초 달성뿐 아니라 고온·고밀도 플라즈마 상태를 유지하는 가장 대표적인 핵융합 운전모드인 고성능 플라즈마 운전모드(H-mode)를 102초간 연속 운전하는 데에도 성공했다.

한편 KSTAR의 최종 목표는 2026년까지 1억도 초고온 플라즈마 운전 300초를 달성하는 것이다.

유석재 핵융합연 원장은 “이번 성과로 핵융합 실증로 운전에 필요한 핵심기술 확보에도 청신호가 켜졌다”고 말했다.

고성수 기자 ssgo@naeil.com