과학기술정보통신부는 한국과 미국이 초전도핵융합연구장치(KSTAR)를 활용한 공동연구를 통해 핵융합로 내벽의 텅스텐 불순물 생성 억제 현상을 세계 최초로 관측하고, 플라즈마 운전 안정성을 높이는 핵심 기술을 확보했다고 6일 밝혔다.

이번 연구에서는 붕소 분말을 초고온 플라즈마에 실시간으로 주입해 내벽에서 나오는 텅스텐 불순물의 농도를 줄이는 현상을 확인했으며, 노심 플라즈마를 안정적으로 제어할 가능성도 입증했다.

텅스텐은 고온 플라즈마에 견디는 차세대 내벽 소재로 각광받고 있으나, 텅스텐 입자가 플라즈마에 유입될 경우 장치 운전과 플라즈마 성능에 악영향을 줄 수 있어 이를 제어하는 기술이 중요했다. 이번 성과는 운전 정지 없이 붕소 분말 주입으로 내벽 상태를 능동적으로 제어하는 획기적인 진전을 보여준다.

한미 연구진은 2010년부터 다양한 핵융합 분야에서 협력해왔으며, 이번 성과를 통해 KSTAR가 국제 공동연구의 중심 플랫폼임을 입증했다.

정택렬 과기정통부 공공융합연구정책관은 이번 연구가 국제 공동연구를 통한 기술 강화 사례라며, 정부가 핵융합 연구 인프라를 활용해 핵심기술 확보를 적극 지원할 것이라고 밝혔다.

이번 연구 결과는 국제 핵융합 분야 권위 학술지 『Nuclear Fusion』 8월호에 게재되었다.