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한국의 인공태양 KSTAR 진공용기 내부 /KSTAR 제공

[투데이에너지 장재진 기자] 한국핵융합에너지연구원(KSTAR)은 프랑스 CEA 카다라슈, 이탈리아 ENEA 프라스카티, 독일 막스플랑크 플라즈마물리연구소(IPP) 가르힝, 핀란드 VTT 등 유럽 주요 핵융합 연구기관과 ‘KSTAR 텅스텐 환경 장시간 플라즈마 공동연구 실행계획’에 서명하고 미래 핵융합로 운전에 필요한 핵심 기술 검증에 나선다고 27일 밝혔다.

이번 공동연구는 KSTAR의 장시간 고성능 플라즈마 운전 역량과 유럽 측의 텅스텐 장치 운전 경험을 결합하는 데 초점을 맞춘다 .

미래 핵융합로 실현을 위해서는 플라즈마와 직접 맞닿는 장치 내부 부품에 텅스텐을 적용한 운전 환경에서 장시간 안정적으로 플라즈마를 유지하는 기술 확보가 필수적이다.

텅스텐은 고온에 강하지만 플라즈마와의 상호작용으로 발생하는 불순물이 플라즈마 성능을 저하시킬 수 있어, 불순물 제어와 열부하 저감, 플라즈마 불안정 현상 제어 등이 주요 연구 과제로 제시됐다 .

공동연구는 텅스텐 환경 장시간 플라즈마 운전, 텅스텐 불순물 제어, 장치 내부 부품 열부하 저감, 플라즈마 불안정 제어, 플라즈마 붕괴 영향 완화, 텅스텐 내부 부품 상태 진단 등 실험과 데이터 분석·모델링을 통해 다각도로 진행된다.

연구 기간은 2026~2027년 KSTAR 실험 캠페인 및 데이터 분석을 중심으로 추진되며, 실행계획은 서명 이후 5년간 유효하다.

유럽 파트너 기관들은 각자 운영 또는 건설 중인 텅스텐 관련 장치에서 축적한 경험과 기술을 제공한다. 프랑스 CEA는 WEST, 이탈리아 ENEA는 DTT, 독일 IPP는 ASDEX Upgrade(AUG) 장치의 운영 경험을 바탕으로 공동연구에 참여하고, 핀란드 VTT는 재료·공학·모델링 분야 연구를 지원할 계획이다 .

오영국 핵융합연 원장은 KSTAR가 장시간 고성능 플라즈마 운전과 정밀 제어 연구에서 국제적으로 중요한 역할을 수행해 왔다며, 이번 공동연구를 통해 미래 핵융합로 운전에 필요한 핵심 기술 확보와 국내 관련 연구 역량 강화를 기대한다고 밝혔다 .

특히 KSTAR는 2026년 하반기 플라즈마와 직접 맞닿는 내부 부품을 텅스텐으로 교체하는 업그레이드를 추진할 예정으로, 이번 협력이 보다 현실에 가까운 운전 조건에서 기술을 검증하는 계기가 될 전망이다 .

이번 한‑EU 공동연구는 KSTAR를 국제 공동연구 플랫폼으로서의 입지를 확대하고, 글로벌 협력으로 핵융합 상용화에 한 걸음 더 다가가려는 전략적 행보로 평가된다.

출처 : 투데이에너지(https://www.todayenergy.kr/)