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[사진 출처=중국신문망(中国新闻网)]

중국이 핵융합에너지에서 또 한 번의 세계 기록을 세웠다. 지난 12일 저녁9 시경 세계 최초의 실험용 고성능 초전도 토카막(EAST)장치를 이용해 고출력 온도 상태에서 약 403초를 유지하는데 성공했다고 신화사(新华社)가 전했다. 이로써 토카막 장치 운행 시간 세계 기록을 또 한 번 경신했다. 이전의 기록은 101초로 이 역시도 EAST가 지난 2021년에 세운 기록이다.

EAST 장치는 강력한 자기장을 이용해 섭씨 1억 도인 플라즈마를 진공 용기에 장시간 제어해 핵융합 반응을 일으키고 안정적으로 지속시킨다. 그 반응 원리가 태양 내부의 핵융합 반응과 비슷해 일반적으로 ‘인공태양’이라고 부른다.

핵융합 에너지는 원자재 자원이 풍부하고 오염 배출이 없어 항상 인류가 에너지 문제를 해결하는 중요한 통로로 간주되어 왔다. 이 때문에 인류의 ‘최종 에너지’라고도 부른다.

현재 전 세계적으로 연구 중인 제어 가능한 핵융합 기술 경로는 자기 구속 및 레이저 관성 구속을 포함한다. 핵융합 발전의 가장 큰 어려움은 바로 억도 이상의 고온 점화와 안정적으로 이를 유지하는 제어 기능이다. 이 와중에 개발된 EAST장치는 중국의 차세대 제어 가능한 핵융합 연구 장치로 세계 최초로 초전도 비원형 단면 (非圆截面) 토카막 핵융합 실험 장치로 국제적으로 가장 중요한 핵융합 연구 실험 플랫폼 중 하나다.

이 장치는 중국과학원 허페이 물질 과학원(中科院合肥物质科学研究院)이 자체 개발한 것으로 지난 2006년 첫 물리 방전 실험이 성공했다. 기존 다른 나라의 장치에 비해 가장 적은 자본, 가장 빠른 건설 속도, 가장 빠른 투입 및 작동 후 가장 빠른 플라즈마 방전을 얻을 수 있다는 것이 중국이 강조하는 장점이다.

이번 403초의 성과에 대해서 송윈타오(宋云涛) 중과원 허페이 물질 과학 연구소 부원장은 “고제약 (高约束)모드 실현”이라고 강조했다. 즉 이 모드에서는 입자의 온도와 밀도가 크게 증가하기 때문에 앞으로 융합 발전소의 효율성 및 비용 절감을 위한 물리적인 기반을 마련한 것을 의미한다고 덧붙였다. 2년만에 유지 시간을 4배 가량 늘렸기 때문에 상용화 시기를 앞당길 수 있다는 기대감도 내비쳤다.

이민정 기자