서울대 연구팀, 핵융합로 '토카막' 플라스마 발생원리 밝혀내

/사진=서울대 공대 제공

서울대 공대는 원자핵공학과 나용수 교수 연구팀이 핵융합로 '토카막'의 초기 플라스마 발생원리를 세계 최초로 규명했다고 14일 밝혔다.

토카막은 핵융합 발전용 연료 기체를 담아두는 용기로 핵융합 실험장치 중 하나다. 핵융합로에서 핵융합 반응을 일으키기 위해서는 플라스마를 발생시켜야 한다.

토카막의 복잡한 전자기적 구조와 측정의 어려움으로 플라스마 생성 원리는 그동안 밝혀지지 않았다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 핵융합로 플라스마 생성 때 플라스마가 스스로 강한 난류 현상을 만들어낸다는 사실을 밝혀냈다.

이를 통해 독자적으로 개발한 입자 기반 3차원 시뮬레이션과 토카막 장치에서의 실험으로 연구 결과 검증에 성공했다.

이번 연구 성과는 '네이처 커뮤니케이션즈' 온라인판에 지난달 30일 게재됐다. 국내 핵융합 분야에서 네이처 관련 학술지에 논문이 게재된 것은 나 교수 연구팀이 최초다.

나 교수는 "한국, 미국, 일본, 중국, 러시아 등이 공동으로 개발 중인 국제핵융합실험로를 비롯한 향후 핵융합로의 플라스마 발생 최적화에 연구 자료가 활용될 것으로 기대된다"고 말했다.

[e-mail] 이진혁 기자