핵융합: 현황 및 미래 전망

전문가 제언

○ 1982년 독일은 토카막 플라즈마의 새로운 운전 모드인 H-모드를 개발했다. 유럽연합은 1991년 삼중수소 혼합연료를 사용해 핵융합 최대 출력을 2MW까지 올렸다. 미국은 1997년 16MW 열 출력을 달성해 상용 핵융합발전의 가능성을 보여줬다. 이어 1998년 일본은 토카막 장치가 에너지 손익 분기점을 넘어설 수 있음을 입증했다. 토카막의 가장 큰 장점은 스텔러레이터에 비해 상대적으로 구조가 단순해 건설이 용이하고 적은 비용으로 제작과 유지보수를 할 수 있다는 점이다.

 

○ 융합 연료의 통제되지 않은 연소(핵 폭주)는 물리적 접지로 배제된다. 융합 시스템은 근본적으로 가스 또는 알갱이 버너이므로 운전은 가스 또는 알갱이 공급을 차단함으로서 필요성이 제기될 때는 언제라도 즉각 정지될 수 있다. 심지어 유효 냉각의 총체적으로 상실된 경우에도 낮은 잔열 가열은 원자로 구조물의 용융은 피할 수 있다.

 

○ 융합장치의 계속 운전방법은 펄스 플라스마 전류의 필요성을 피하는 것이다. 스텔러레이터는 플라스마 외부에 전류를 적용하면서 이 아이디어를 활용하고 있다. 토로이달 플라스마 주위 여유의 나선형 코일은 주 자기장 코일에 의하여 발생되는 토로이달자기장에 필요한 추가적 꼬임을 제공하고 있다.

 

○ 지금으로부터 수십 년 후에 가동 될 시스템의 비용을 유용하고 정밀한 방법으로 예측하는 것은 분명히 어려운 일이다. 기타, 다른 에너지와 비교하여 연료원의 환경 및 안전성 관련 장점 및 한정된 자원을 기준으로 한 전기 비용의 전개와 마찬가지로 고려되어야한다.

 

○ 미국과 러시아, 유럽보다 50여 년 늦게 핵융합 개발에 뛰어든 우리나라는 세계 최초로 신소재초전도자석을 사용한 토카막 방식의 핵융합로‘KSTAR’를 건설하며 진입하였다. 이후 KSTAR는 2014년 플라즈마 발생 실험 1만회를 돌파한데 이어 2015년 고성능 플라즈마를 55초 유지하는 등 세계 최고의 핵융합 연구 장치임을 증명하고 있다.

 

저자

Jef Ongena, Yuichi Ogawa

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

96()

잡지명

Energy Policy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

770~778

분석자

김*수

분석물

• 핵융합- 현황 및 미래 전망.pdf [558,648 byte]

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