日 핵융합연구소, 플라즈마 전자온도 6천400만도 달성

이온온도 1억2천만도 유지상태서 전자온도 1.5배로 높여
핵융합발전 일보 전진, 이온·전자 모두 1억2천만도 가야 성공

(서울=연합뉴스) 이해영 기자 = 일본 핵융합과학연구소는 10일 중수소 플라즈마 실험에서 이온의 온도를 1억2천만도로 유지한 상태에서 전자온도를 6천400만도까지 올리는 데 성공했다고 발표했다.

이는 기존 전자온도의 1.5배에 해당하는 것으로 핵융합발전을 향한 일보 전진으로 받아들여 지고 있다.

물질에는 고체와 액체, 기체 외에 제4의 상태인 '플라즈마'가 있다. 기체가 초고온에서 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 기체상태를 가리킨다. 핵융합발전은 바닷물에서 에너지를 끄집어내 연료를 조달한다. 이산화탄소를 배출하지 않고 출력이 급증하거나 폭발하지 않기 때문에 지속가능한 공해가 적은 에너지원으로 간주되고 있다. 초고온, 초고압 상태에서 원자핵들이 강제로 들러붙게 만들어 별도의 원자핵으로 변화할 때 발생하는 막대한 에너지를 이용한다.

7일 일본 핵융합과학연구소에서 열린 중수소 실험 개시 축하행사. 오는 쪽 모니터에 플라즈마가 비쳐지고 있다. [교도=연합뉴스 자료사진]

핵융합발전을 실현하기 위해서는 이미 1억2천만도로 높이는 데 성공한 '이온온도'에 더해 '전자온도'도 같은 수준으로 높여야 한다.

모리사키 도모히로(森崎友宏) 핵융합과학연구소 교수(플라즈마 이공학)에 따르면 연구소 측은 이번 실험에서 플라즈마에 마이크로파(波)를 투사해 전자를 가열했다. 이온온도를 1억2천만도로 유지한 채로 전자온도를 기존의 1.5배에 해당하는 6천400만도까지 높이는 데 성공했다.

이로써 중수소로 플라즈마를 만들면 경수소보다 플라즈마의 성능이 향상되는 '동위체효과'가 확인돼 앞으로 플라즈마의 고성능화를 기대할 수 있게 됐다고 한다.

모리사키 교수는 아사히(朝日)신문에 "플라즈마의 온도영역을 크게 확대할 수 있는 큰 성과"라고 설명하고 "앞으로 이온온도와 전자온도 양쪽 모두 1억2천만도를 달성하고 싶다"고 말했다.

lhy5018@yna.co.kr

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