중국 '인공태양' HL-2M, 태양 핵 13배 2억 도 달성… 청정 핵융합 에너지 도약

핵융합 상용화 향한 중국의 도전

중국에서 전력 소비와 발전이 지난 20년간 크게 늘었습니다. 2009년 세계 최대 재생에너지 기술 투자국 됐습니다.

중국은 원자로 기술 자립 극대화 원합니다. 수백 개 연구시설 현재 핵융합 전력 개발 집중. 그중 하나가 허페이 소재 '실험용 초전도 토카막(EAST)'입니다.

원자로는 2006년 건설돼 정기적 업그레이드돼왔습니다. 폴로이달 자석과 초전도 토로이달 자석 사용하는 최초 토카막(강력한 자기장으로 토러스 구조 내 고온 플라즈마 가두는 기계)입니다.

최근 중국 과학자들이 EAST가 2억 도 섭씨 초과 온도 달성, 태양 핵(1,500만 도) 13배 넘음 발표했습니다. 이 원자로 건설 완료돼 2020년 초 운영 시작 예정입니다.

중국핵공업그룹(CNNC) 협력 하에 서남물리연구소(SWIP)가 개발한 이 인공태양은 'HL-2M'으로 불립니다.

청정 에너지 생성 방식

장치는 수소, 중수소 같은 연료 사용해 태양 동력 과정(핵융합) 복제합니다. 이 과정에서 수소와 동위원소 원자가 극한 압력·온도 아래 결합해 중성자와 헬륨 동위원소와 함께 막대한 에너지 방출.

참고: Xinhuanet | ScienceDirect

이런 핵반응은 환경 큰 영향 없이 청정 에너지 생성해 세계 에너지 문제 해결 가능.

2017년 EAST 최초 토카막으로 H-모드 플라즈마 100초 이상 5,000만 도에서 유지 성공. 2018년 1억 도 초과 플라즈마 생성.

HL-2M | 이미지 출처: Xinhua

현재까지 EAST 1,000만 와트 전기 출력 생산, 20만 전구 켤 수 있음.

큰 이정표지만 지속 핵융합 에너지 얻으려면 온도 수억 도로 높이고 펄스 수천 초 연장 필요.

반응 제어력 향상과 핵융합 이용 충분한 재생에너지 생성 목표 실현 위해 추가 연구 필요.

프랑스 기반 ITER(국제열핵융합실험로) 테스트베드 역할. ITER은 국제 핵융합 연구·공학 메가프로젝트, 중국 참여 중.