일본 주도 핵융합 실험 장치서 플라스마 실현 성공

'ITER 핵융합 반응장치' 조감도. 태양의 에너지 생산 원리인 핵융합을 이용해 지상에 안전하고 깨끗한 미래에너지원인 '인공태양'을 만드는 국제공동 프로젝트 '국제핵융합실험로'(ITER)의 핵융합 반응장치 조립이 시작됐다. 연합뉴스

일본의 국립 연구법인인 양자과학기술연구개발기구(QST)가 핵융합 실험장치 'JT-60SA'에서 플라스마 실현에 성공했다.

25일 니혼게이자이신문(닛케이)과 마이니치신문 등의 보도에 따르면 JT-60SA는 일본이 주도해 유럽연합(EU)과 손잡고 개발 중인 핵융합 실험장치다. QST는 지난 23일 이바라키현 나카시에 있는 장치에서 플라스마를 확인하고 시험 운전을 개시했다.

핵융합은 태양이 에너지를 만들어내는 방식과 같다. 원자력 발전을 대체할 수 있는 차세대 발전 방식으로 '인공태양'으로도 불린다. 핵융합을 위해서는 수소의 원자핵과 전자가 분리된 상태인 플라스마를 만들고 이를 초고압·초고온 상태에서 가열해 원자핵끼리 융합하도록 해야 한다.

미국에서는 지난해 12월 핵융합을 일으키기 위해 투입한 에너지보다 더 많은 에너지를 핵융합 반응으로 생산하는 '점화'(ignition)에도 성공했다고 발표한 바 있다.

핵융합 에너지의 대량 생산 가능성을 실증하고자 한국과 미국·중국·인도·일본·러시아와 EU 등이 참여한 실험로인 국제핵융합실험로(ITER)도 프랑스에서 건설되고 있다.

직경 13ｍ, 높이 16ｍ 크기인 JT-60SA는 ITER와 같은 자기장 기반의 '토카막'(Tokamak) 방식 장치로, ITER의 연구도 보완할 수 있을 것이라고 닛케이는 평가했다.

핵융합로 개발은 실험로·원형로·상용로 단계를 밟는데 JT-60SA는 실험로 단계이며 QST는 오는 2035년 원형로 건설을 판단하기 위해 기본 설계를 시작했다고 마이니치는 전했다.

그러면서 원형로 개발 단계부터는 국제 경쟁이 격화할 것이라며 일본과 EU는 협력은 하지만 각각 자체 원형로를 독자로 만들 방침이고 미국과 영국도 2040년 무렵까지 독자 원형로를 개발할 예정이다.

이해준 기자 lee.hayjune@joongang.co.kr