한국핵융합에너지연구원(핵융합(연))은 초전도핵융합연구장치 KSTAR의 장기간 운전이 초전도자석에 미치는 영향을 평가하기 위해 초전도자석 성능 검증 시험을 수행한 결과 최대 성능이 유지되는 것을 확인했다고 오늘 밝혔다. 

핵융합(연)에 따르면 핵융합 장치에서 초전도자석은 핵융합 반응이 일어나는 초고온의 플라즈마를 가두고 제어하기 위한 강력한 자기장을 만들어내는 핵심 부품이다.

특히 KSTAR는 세계 최초로 나이오븀-틴 소재의 초전도자석을 적용한 장치로 국제핵융합실험로(ITER)를 비롯해 핵융합 실증로의 초전도자석도 동일한 소재로 설계가 진행되고 있다.

KSTAR의 초전도자석은 2008년 KSTAR 장치가 운전을 시작한 후부터 매년 대전류와 고자장 등 극한 핵융합 환경에 반복적으로 노출되어 왔다. 

이에 연구진은 초전도자석의 성능저하 여부를 검사하기 위해 매년 약 15kA 전류에서 교류 손실을 측정한다. 

올해의 경우 초전도자석의 성능을 직접적으로 평가하기 위해 펄스 방식으로 운전하는 중심 솔레노이드 자석에 15kA부터 정격 전류인 25kA까지 단계적으로 전류를 높이는 실험을 수행했다.

실험 결과 25kA 전류 인가 시에도 초전도자석의 상태를 나타내는 데이터가 모두 안정적인 수치를 기록했으며 교류 손실로 인한 총 발생 열량은 과거보다 더욱 줄어들어 자석이 더욱 안정된 것을 실험적으로 검증했다고 핵융합(연)은 밝혔다. 

오영국 핵융합(연) 원장은 "KSTAR 건설 당시 다른 나라에서는 시도하지 않았던 신소재 초전도자석을 채택했던 혁신적 도전이 현재 KSTAR의 차별성을 만들었다"라며 "KSTAR의 데이터와 경험이라는 중요한 자산을 밑거름으로 핵융합에너지 실현을 위해 최선을 다하겠다"라고 말했다.