중국 '인공태양' 100초 유지 성공..핵융합 발전 선두

베이징=오광진 특파원 입력 2017. 7. 6. 10:39
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중국의 과학자들이 태양의 핵심보다 10배 높은 온도의 플라즈마를 만들어 100초이상 안정적으로 유지하는데 성공했다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 6일 보도했다.

중국과학원은 이번 실험은 돌파구라며 핵융합기술 연구에서 세계적인 리더로서의 위상을 공고히 할 것으로 기대했다.

실험용 핵융합 발전소를 짓는 데 기초가 될 것이라는 게 중국과학원의 설명이다.

초고온의 플라즈마를 토카막에 넣고 장기간 운전하고 안정화 시킬 수 있는 기술이 핵융합 연구의 핵심인 것이다.

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중국과학원, 초고온 플라즈마 101.2초 시운전 세계 최초칭화대 “수십년 작동하는 발전소 단계까지 가는데는 갈 길 멀어”

중국과학원이 초고온 플라즈마 상태를 안정적으로 101.2초 유지하는데 성공했다고 밝히면서 내놓은 개념도./중국과학원 사이트

중국의 과학자들이 태양의 핵심보다 10배 높은 온도의 플라즈마를 만들어 100초이상 안정적으로 유지하는데 성공했다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 6일 보도했다.

중국과학원은 성명을 통해 안후이(安徽)성 허페이(合肥)시에 있는 토카막(Tokamak) 시설에서 지난 3일 101.2초 동안 이 같은 실험을 했다고 밝혔다. 한국의 국가핵융합연구소가 작년에 세운 세계 기록인 72초를 뛰어넘는 것이다.

토카막은 핵융합 때 물질의 제4상태인 플라즈마 상태로 변하는 핵융합 발전용 연료기체를 담아두는 용기(容器)다. 핵융합은 인류의 미래 에너지원 문제를 해결할 수 있는 기술로 주목받고 있다.

SCMP는 다른 나라에서도 더 오랜시간 초고온의 플라즈마를 유지하는 실험을 하고 있지만 전력 생산을 하기 힘들만큼 상태가 불안정하고 통제가 어렵다고 지적했다.

중국과학원은 이번 실험은 돌파구라며 핵융합기술 연구에서 세계적인 리더로서의 위상을 공고히 할 것으로 기대했다. 실험용 핵융합 발전소를 짓는 데 기초가 될 것이라는 게 중국과학원의 설명이다.

핵융합은 태양이 에너지를 내는 원리인 핵융합 반응을 이용한다 해서 ‘인공태양’으로도 불린다. 수소와 같은 원자핵들이 합치는 과정에서 1억도 이상에 이르는 초고온의 열을 발산하는데 이 열을 느리고 통제가능한 수준으로 발산하도록 하기 위해 핵융합 반응을 통제하는 게 난제였다.

초고온의 플라즈마를 토카막에 넣고 장기간 운전하고 안정화 시킬 수 있는 기술이 핵융합 연구의 핵심인 것이다. 칭화대의 정스(曾实) 교수가 “일부 연구자들이 인공태양을 만드는 데 낙관적이지만 이번 실험은 단지 초 단위로 진행됐을 뿐으로 수십년간 지속적으로 작동해야하는 발전소를 짓는 단계까지는 갈 길이 여전히 멀다”고 지적한 이유다.

그럼에도 중국은 최근 수년간 핵융합 연구에 다른 어느나라보다 더 많은 투자를 하고 있다고 SCMP는 전했다. 다른 나라들이 핵융합 연구 규모를 줄이거나 중단하고 있는 것과 대조된다는 것이다. 이번 실험은 국가발전개혁위원회 과학기술부 중국과학원 국가자연과학기금위원회 등이 공동 지원하는 연구의 일환으로 진행됐다.

앞서 작년 12월 중국 핵공업시난(西南)물리연구원의 연구진이 12년에 걸쳐 자체 개발한 신소재가 ‘인공태양’의 핵심소재로 세계 처음 국제인증을 받은 것도 이 같은 노력의 성과로 평가된다. CCTV는 당시 이 핵심소재를 ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)란 국제 핵융합 연구 프로젝트에 보낼 예정이라며 인증을 해준 곳의 실명을 밝히지는 않았지만 권위있는 기구로 묘사했었다.

이 신소재는 평방미터당 4.7조와트의 열량을 견뎌냈다고 CCTV는 전했다.한순간에 1kg의 철강을 녹여낼 수 있는 열량을 이겨낸 것이다.핵융합로의 핵심부품인 첫번째 내벽 소재로 사용될 것으로 알려졌다.

ITER는 1980년대 후반 국제원자력기구(IAEA) 지원으로 우리나라를 비롯해 미국, 유럽연합, 일본, 러시아, 중국, 인도가 공동으로 프랑스에서 수행하고 있는 국제 핵융합 에너지 연구 프로젝트이다. 세계 최대 토카막 형태의 융합원자로를 만들고 있다. 첫 실험이 2025년 이후에나 진행될 것으로 보인다고 SCMP가 전했다.

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