자기장 생성력 강화, 핵융합로 제작비 절감 핵융합장치 소형화·고성능화·경제성 향상 미래 핵융합 기술 주도권 강화 기대
고온초전도 코일 제작 과정. 한국핵융합에너지연구원
D자형 고온초전도 코일 시제품. 한국핵융합에너지연구원
한국핵융합에너지연구원(이하 핵융합연)은 미국 매사추세츠공과대 플라즈마과학및핵융합센터(MIT PSFC)와 ‘고온초전도 도체 및 자석 설계 공동연구를 위한 연구협약’을 체결했다고 21일 밝혔다.
저온초전도체(LTS)는 액체핼륨을 냉각제로 사용해 영하 269℃(4K) 수준의 극저온 상태에서 초전도 상태를 유지하며, 현재 대부분의 초전도 핵융합 실험장치에 사용된다.
반면 고온초전도체(HTS)는 영하 196℃ 수준에서 초전도 상태를 유지할 수 있는 신소재다.
이를 적용하면 저온초전도체의 필수 냉각제인 고가의 액체헬륨 대신 액체질소 등 다양한 냉각제를 사용할 수 있고, 더 강한 자기장 생성이 가능해 핵융합장치 소형화·고성능화·경제성 향상을 이끌 핵심 기술로 주목받고 있다.
고온초전도 코일 제작과정. 한국핵융합에너지연구원
이번 협약은 저온초전도 기반 핵융합로용 대형 자석에 강점을 지닌 핵융합연이 고온초전도 자석 개발을 선도하는 MIT PSFC와 협력해 핵융합로용 고온초전도 자석기술을 확보하기 위해 추진됐다.
이에 따라 양 기관은 향후 3년간 핵융합로용 고온초전도체 특성 연구, 도체의 전류 전송 및 안정성 분석, 고온초전도 자석의 퀜치 감지 및 해석 기술 개발, 핵융합로용 고온초전도 자석 설계 및 제작을 위한 기술 검토 등 공동연구를 수행할 예정이다.
핵융합연은 이번 협력을 통해 핵융합로용 고온초전도 자석 설계 및 해석 역량을 강화하고, 고온초전도 도체 및 자석 제작 기술의 기반을 마련할 계획이다.
아울러 핵융합에너지 상용화 필수 핵심 기술을 선점하고, 궁극적으로 핵융합에너지 조기 실현을 앞당기는 기반을 마련할 방침이다.
오영국 핵융합연 원장은 “최근 고온초전도체 기술이 핵융합에너지 실현을 위한 주요 기술로 부상하며 이를 둘러싼 글로벌 기술 경쟁도 본격화되고 있다”며 “이번 협력을 계기로 고온초전도 자석 기술역량을 선제적으로 확보하고, 우리나라가 미래 핵융합 기술 주도권을 갖출 수 있도록 적극 대응하겠다”고 강조했다. 이재형 기자 jh@kukinews.com
