[경북일보]핵융합 연구 핵심난제 세계 최초 규명

ELM은 KSTAR와 같은 토카막형 핵융합 장치를 이용한 실험 과정에서 고온 플라즈마 경계의 큰 압력 변화로 인해 발생하는 불안정 현상의 하나로 발생 시 열손실과 장치 내벽에 손상을 줘 ITER 장치를 비롯한 핵융합로의 안정적 운전을 위해 반드시 해결해야 하는 난제로 꼽혀왔다. 

이에 따라 국가핵융합연구소 KSTAR 운영사업단과 KSTAR공동연구거점센터 중 하나인 포스텍 프라즈마 진단 및 정상상태 연구센터(센터장 박현거 교수) 소속 윤건수 교수는 지난해 수행된 KSTAR의 프라즈마 실험에서 최첨단 2차원 마이크로파 영상 진단 시스템인 ECEI 장치를 통해 경계면 불안정현상의 전 발달 과정을 세계 최초로 측정했다. 

이는 기존의 핵융합장치에서는 진단 장치의 한계로 단순한 일차원적 현상만 측정할 수 있었던 것과 달리 KSTAR에서는 경계면 불안정 현상이 생성·붕괴되는 모든 과정을 고해상도의 이차원(공간과 시간) 영상으로 측정해 불안정 현상을 제어하는 기술 개발에 중요한 자료가 될 것으로 기대되고 있다.

 이번 실험에 활용된 이차원 영상장치는 기존 핵융합 진단 장치의 한계를 넘어 3차원 공간에서 발생하는 핵융합 프라즈마 현상들을 연구하기 위해 포스텍에서 개발, 지난해 KSTAR에 설치됐다. 

국가핵융합연구소는 지난해 시작한 고해상도 2차원 영상 측정과 함께 내년에는 세계 최초로 3차원 영상 측정을 시도할 예정이다.

 권 면 KSTAR운영사업단장은 이번 성과는 국내 핵융합 연구의 중심장치로 운영되고 있는 KSTAR를 활용한 국내 학·연 공동 연구의 대표적인 성과라며 앞으로도 포스텍을 비롯한 KSTAR 공동연구 거점센터를 중심으로 핵융합 연구를 위한 장치 개발, 실험을 활발히 진행할 것이라고 밝혔다.

 한편 이번 연구 결과는 14일 물리분야의 세계적 권위를 가진 학술지인 Physical Review Letters를 통해 소개된다.