中, 대형 핵융합 초전도자석 성능시험 통과…“상용화 첫 허들 넘었다” 작성일 07-09 19 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="Xv6ir1Q9L2"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="29e15a546988b0ac53a7cb325df2febbcd578f3627c44b306260504349f2261e" dmcf-pid="ZuAOZfkLe9" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="중국이 세계 최대 규모의 핵융합로 초전도 자석 성능 시험을 통과했다고 발표했다. 게티이미지뱅크 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/09/dongascience/20260709174738369ptwj.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="Hmrv0xsAMV" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/09/dongascience/20260709174738369ptwj.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 중국이 세계 최대 규모의 핵융합로 초전도 자석 성능 시험을 통과했다고 발표했다. 게티이미지뱅크 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="de2e4b674721d899a65b7d1b849898b37939a57d8d4d50b1e83c4cec90cc4b85" dmcf-pid="57cI54EoLK" dmcf-ptype="general">중국이 핵융합 발전 장치의 핵심 부품인 대형 초전도 자석을 세계 최대 크기로 개발해 성능 시험을 통과했다고 밝혔다. 중국은 핵융합 장치 핵심 부품의 완전 국산화를 내세우며 ‘인공태양’으로 불리는 핵융합 발전 상용화에 한 걸음 더 다가섰다고 평가했다.</p> <p contents-hash="bdd5ef9edad3203c3dae5516afbdf5d838e741e8d1d6590750c44246ef5827b3" dmcf-pid="1zkC18DgJb" dmcf-ptype="general">중국 관영 '글로벌타임스'의 7일(현지시간) 보도에 따르면 중국과학원 플라즈마물리연구소(ASIPP)가 자체 개발한 '토로이달 필드 초전도 자석'과 '고온초전도 중심 솔레노이드 코일'이 전문가 검수와 전체 성능 시험을 통과했다.</p> <p contents-hash="b16b4549dc91e89c06db6f154f525fd26451a765534133b8d86c1603e9b2d5c7" dmcf-pid="tqEht6wanB" dmcf-ptype="general">새롭게 완성된 토로이달 필드 초전도 자석은 길이 21m·폭 12m·무게 582톤의 D자형 구조물이다. 중국은 개발한 자석이 지금까지 제작된 핵융합로용 초전도 자석 중 가장 큰 규모로 국제핵융합실험로(ITER)에 사용하는 자석보다 부피는 1.3배, 저장 에너지는 3배 크다고 설명했다.</p> <p contents-hash="39352049edfa8c85a2f669cfca2f998d6730b6446526700f8475b1f2b66b1784" dmcf-pid="FBDlFPrNRq" dmcf-ptype="general">핵융합은 태양이 에너지를 만드는 원리다. 수소 원자핵이 초고온·초고압 환경에서 융합하는 과정에서 막대한 에너지를 방출한다. 탄소를 배출하지 않고 고준위 방사성 폐기물이 거의 발생하지 않아 청정에너지를 고효율로 생산할 수 있는 '꿈의 기술'로 평가된다.</p> <p contents-hash="0571e3187267175a41532ff4a7ea98e3f1d35a7cdff48a90113dcfef44da5deb" dmcf-pid="3bwS3QmjJz" dmcf-ptype="general">핵융합으로 에너지를 생산하려면 수소 동위원소를 1억도 이상 초고온 플라즈마 상태로 만든 뒤 자기장으로 가둬야 한다. 토로이달 필드 자석은 플라스마가 장치 벽에 닿지 않도록 가두는 역할을 한다. 유우 ASIPP 연구원은 "1억도짜리 불덩이를 진공용기 안에 띄워두는 보이지 않는 자기장 우리"라고 비유했다.</p> <p contents-hash="f3f29242896531793d49296b6ab6b0d787ece2f2f92afeca3ab7b40f5ce832f3" dmcf-pid="0Krv0xsAe7" dmcf-ptype="general">중국은 같은 날 고온초전도(HTS) 중심 솔레노이드 코일의 성능 시험도 마쳤다고 밝혔다. HTS 중심 솔레노이드 코일은 플라즈마를 생성하는 장치로 핵융합로의 '시동 장치'에 해당한다.</p> <p contents-hash="54b6cf936914d34ba902cf42516b83d1849ce1aa80293685969774ec3f6cd0e6" dmcf-pid="p9mTpMOcMu" dmcf-ptype="general">시험 결과 안정적인 전류 운전이 확인됐으며 저장 에너지·자기장 변화율·접합 저항 등 주요 지표가 국제 선도 수준에 도달했다고 밝혔다. 이현정 한국핵융합에너지연구원 초전도극저온그룹장은 “HTS 기반 대전류 중심 솔레노이드 코일을 제작해 시험에 성공한 사례는 전세계적으로 드물다”고 설명했다.</p> <p contents-hash="ad6baceea3a5ca72511e585ff0397d5a53e441ac262e1a8d66e2553cdbdb8b77" dmcf-pid="U2syURIkJU" dmcf-ptype="general">중국은 이번 성과의 핵심이 '완전한 공급망 자립'이라고 강조했다. 초전도 테이프, 극저온·고강도 스테인리스강, 특수 절연재 등 원재료부터 구조설계·저저항 접합·퀜치 보호 기술과 같은 전 과정을 국산화했다는 설명이다. 6년간 진행된 개발 과정에서 47건의 특허와 25건의 산업 표준도 확보했다.</p> <p contents-hash="a931c5240670ed67bf138b3b19463340421f36528295737db781d289c20c4bec" dmcf-pid="uVOWueCEJp" dmcf-ptype="general">상용화를 위한 비용 절감도 성과로 꼽힌다. 연구진은 고온초전도 테이프(선재) 가격을 미터당 400위안(약 8만8000원)에서 100위안(약 2만2000원) 수준으로 낮춰 향후 핵융합 장치의 경제성을 높이는 데 기여할 것으로 기대했다. 이 그룹장은 “초전도 코일을 만들 때 고온초전도 선재가 대량으로 들어간다”며 “선재 단가가 낮아지면 장치 제작 비용에도 영향을 줄 수 있다”고 설명했다.</p> <p contents-hash="e7ddb3e33d5270ba8834900ae0aa2068b03643e61fee097286e407d790240ba5" dmcf-pid="7fIY7dhDM0" dmcf-ptype="general">중국은 핵융합 발전을 단계적으로 실증한다는 계획이다. 현재 건설 중인 연소 플라즈마 실험 초전도 토카막(BEST)을 2027년 말 완공하고 2030년 전후 핵융합 발전을 목표로 한다. 이후 중국핵융합공학시험로(CFETR)를 통해 세계 최초 핵융합 실증 발전소 구축을 추진한다는 구상이다.</p> <p contents-hash="1cc8f7d40b6d4e7c3a8a02972f149ec35b2bbbf93973b11d1252c65208c37c9c" dmcf-pid="zaFBRm0HL3" dmcf-ptype="general">전문가들은 이번 성과를 핵융합 장치 개발의 첫 번째 큰 허들을 넘은 사례로 평가한다. 김재현 한국핵융합에너지연구원 혁신핵융합설계단 AI기반설계통합그룹장은 "핵융합 장치에서 자석은 굉장히 중요한 부분이지만 장치가 자석만으로 이뤄진 것은 아니다"라며 "2030년대 상용화를 목표로 하더라도 여전히 빠듯한 부분이 있고 이번 성과는 첫 번째 허들을 넘은 것으로 볼 수 있다"고 말했다.</p> <p contents-hash="a81c41e639f1c04b3c27fe591b9d55e973434018d85701ad625362a153559ce7" dmcf-pid="qN3bespXJF" dmcf-ptype="general">한국형 혁신 핵융합로가 고온초전도 자석을 활용한 소형화를 지향하는 것과 달리 중국은 이번 발표에서 대형 초전도 자석을 강조했다. 김 그룹장은 핵융합 개발이 대형 장치와 고온초전도체 기반 소형 장치라는 두 방향으로 진행되고 있다고 설명했다.</p> <p contents-hash="46cb65f92374d8318c347595214123934684efcee20d27c5d886cbc75041fe78" dmcf-pid="Bj0KdOUZLt" dmcf-ptype="general">그는 "핵융합 장치는 에너지를 담는 큰 그릇과 같아 장치가 커지면 원하는 중심부 온도에 도달하기 쉽다"면서도 "장치가 커지면 무게와 비용도 늘어나기 때문에 고온초전도체를 사용해 작고 컴팩트하게 만드는 다른 방안도 시도하는 것"이라고 말했다.</p> <p contents-hash="a277e4358f5bbee8861c17ceffdbc9080129e857feda7e6c1e0dd48575e79c42" dmcf-pid="bAp9JIu5M1" dmcf-ptype="general">중국이 이번에 공개한 대형 토로이달 필드 자석은 상대적으로 기술 성숙도가 높은 저온초전도체 기반으로 제작됐다. 김 그룹장은 "이번 중국 성과는 저온초전도체 기반으로 장치를 크게 키우고 열 출력도 상대적으로 높였음을 실증한 것으로 볼 수 있다"고 설명했다.</p> <p contents-hash="a667bac70aff4f23ae065e5c95aaa07bc8aa6c33ee3a34c8e89fc7185c32cfe6" dmcf-pid="KcU2iC71e5" dmcf-ptype="general">실제 상용화까지는 장치 전체 조립과 극한 조건에서의 장기 운전 시험 등이 남아 있다. 중국 연구진도 이번 자석 시험이 전체 과제의 약 80%를 완료한 단계라고 설명했다. 김 그룹장은 "대부분의 핵융합 장치 개발에서 가장 먼저 보여주는 것이 원하는 자기장을 만들 수 있는 코일 기술 실증"이라며 "중국도 장치에 쓸 수 있는 프로토타입을 제대로 구현했다는 것을 먼저 보여준 것"이라고 말했다.</p> <p contents-hash="5a5466c46f8a2396369e8f299f4cd378f57020ab01b241fcc69969196ffd40ac" dmcf-pid="9kuVnhztnZ" dmcf-ptype="general">[문혜원 기자 moony@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 '문세영부터 한만달까지' 새 사령탑 5인 출격…서울경마 판도 흔들까 07-09 다음 "원스토어, AI 게임 제작·배포 플랫폼으로" 07-09 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
