[과학] 중국‘인공태양 세계 신기록

‘인공태양’으로 불리는 핵융합 유도 토카막 실험장치 (EAST)

‘인공태양’으로 불리우는 우리 나라의 핵융합 유도 토카막 실험장치(EAST)가 얼마전에 안휘성 합비에서 처음으로 섭씨 1억도, 1,066초의 고품질 연소를 완수하여 역시 그전에 우리 나라가 세운 세계기록을 다시 한번 갱신하였다. 1억도의 고체, 액체, 기체를 넘어선 제4의 상태인 플라스마를 안정적으로 천초 이상 유지한 것은 세계 최초로 된다. 이는 우리 나라 핵융합 에너지 연구가 기초과학으로부터 엔지니어링 실천으로의 중대한 도약을 실현하였음을 표징하며 인류가 핵융합 에너지 발전을 서둘러 실현하는 데 중요한 의의가 있다.

‘1,000초’의 의의가 중대한 원인은 장펄스 고구속모가 1,000초에 달해EAST의 시스템 집성 능력과 고매개변수 플라스마의 안정적인 운행을 충분히 검증한 데 있는바 이는 미래의 핵융합 에너지 원자로가 지속적으로 발전하는 기초이다. 핵융합 발전은 태양의 에너지 생성 방식을 본뜬 것으로서 수소가스를 1억도 이상의 초고온 플라스마로 만들어 중수소와 삼중수소가 헬륨으로 융합되는 과정에서 나오는 막대한 에너지를 리용한다. 토카막은 초고온 플라스마를 자기장으로 가두는 역할을 한다.

핵에너지 융합의 꿈을 위해 전세계 과학자들은 70여년 동안 노력을 경주해왔다. 그러나 현재 핵융합 실험장치가 진정으로 발전을 실현하기까지는 아직 거리가 있으며 반드시 억도의 고온에 도달할 수 있어야 하고 장시간 안정적으로 운행할 수 있어야 하며 통제 가능성을 가지고 있어야 하는 등 일련의 도전에 직면해있다.

EAST가 ‘인공태양’으로 불리는 리유는 태양과 류사한 핵융합반응 메커니즘을 가지고 있기 때문이다. 중국을 포함하여 전세계적으로 ‘인공태양’을 인류의 에너지 문제를 해결하는 ‘궁극적인 답안’의 하나로 삼고 있다. 핵융합 에너지는 원료인 수소를 쉽게 얻을 수 있고 방사선 발생도 없다. 핵융합 에너지의 상상 공간은 단지 에너지를 생산하는 것처럼 간단한 것이 아니다. 과학환상소설, 과학환상영화에서 핵융합 우주선이 빈번히 나타나 우주 항행의 교통수단으로 된 것처럼 과학자들은 현실에서 핵융합 우주선은 공상이 아니며 인류는 앞으로 핵융합 에너지와 같은 고효률 에너지를 리용하여 태양계를 벗어나 진정한 우주문명을 창조할 수 있을 것이라고 내다보고 있다.

핵융합로가 안정적으로 전기를 생산하려면 핵융합 장치가 수천초 동안 안정된 상태에서 효률적으로 작동해야 한다. 2006년에 가동을 시작한EAST는 중국과 국제 과학자들이 핵융합 관련 연구를 진행하는 개방형 실험 플래트홈이다. 현재까지 15만회 이상 진행된 실험을 통해 처음 30초에서부터 1,066초까지 점차 늘었다.

료해한 데 따르면 우리 나라 차세대 ‘인공태양’ 프로젝트인 ‘중국핵융합공정실험로(CFETR)’는 이미 엔지니어링 설계를 완료했으며 우리 나라 핵융합 에너지 발전 로선도에 따라 앞으로 세계 최초의 핵융합 시범발전소 건설을 추진하게 된다.

/신화넷

编辑：리철수