GIST는 물리·광과학과 방우석 교수 연구팀이 기존 입자 검출 장비의 한계를 극복하고, 미래 청정에너지로 주목받는 핵융합의 핵심 연료인 중수소 이온이 실제 핵융합 반응이 일어나는 에너지 구간(5~200 keV)에서의 절대 감응도를 세계 최초로 측정하는 데 성공했다고 밝혔다. ‘절대 감응도’란 입자 한 개가 검출기에 남기는 실제 신호의 세기를 뜻한다. 이를 알면 많은 입자가 동시에 들어오는 고강도 방사선 환경에서도 입사 입자 수와 방사선량을 신뢰성 있게 측정할 수 있다. 이번 성과는 최근 전남 나주시가 우선협상대상자로 선정된 인공태양(핵융합) 연구시설과도 직결된다. 핵융합 장치 내부에서 발생하는 고에너지 중수소·삼중수소 입자를 정확히 측정하기 위해서는 신뢰성 높은 절대 감응 데이터가 필수이기 때문이다. 중수소 이온은 핵융합, 플라즈마, 가속기 연구에서 중요하지만 핵융합에 필수적인 주요 에너지 영역(수 keV~수백 keV)에서는 검출기 포화 때문에 절대 감응 데이터를 확보하기 어려웠다. 이번 성과는 그동안 전 세계적으로 확보되지 않았던 핵심 데이터를 처음으로 측정한 것으로, 핵융합·가속기·방사선 계측 등 다양한 분야에서 정확한 입자 계측의 기반을 마련했다. 이미
[첨단 헬로티] 과학기술정보통신부(장관 유영민, 이하 과기정통부)는 한국의 KSTAR(케이스타)가 초전도 토카막 핵융합 연구장치 중 세계 최초로 중심 이온온도 1억도 이상의 초고온 고성능 플라즈마를 1.5초간 유지하는 데 성공했다고 밝혔다. KSTAR는 미래의 에너지원으로 기대되는 핵융합에너지 연구장치다. ▲ KSTAR가 중심 이온온도 1억도 이상의 초고온 고성능 플라즈마를 1.5초간 유지하는 데 성공했다. <사진 : 국가핵융합연구소> 플라스마 이온온도 1억도는 태양 중심온도(1천500만도)보다 7배 정도 높다. 이온핵과 전자로 분리된 플라스마 상태의 중수소와 삼중수소 이온이 핵융합 반응을 일으킬 수 있는 온도로 여겨진다. 핵융합은 태양이 에너지를 생산하는 원리로 수소 같은 가벼운 원자핵들이 무거운 원자핵으로 바뀌는 과정에서 막대한 에너지를 방출한다. 이 때문에 바닷물에서 추출한 중수소와 리튬에서 생산한 삼중수소를 주원료로하는 핵융합 발전은 미래 에너지원 후보로 꼽힌다. 태양의 경우 중심부 플라스마 이온 밀도가 높아 1,500만 도에서도 핵융합이 일어난다. 하지만 중력이 작은 지구에서는 이온온도가 1억도 이상의 초고온이 돼야 한다. 플라스마 이온온
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