KSTAR의 핵융합 기술에 대한 질문입니다.

Question

한국의 인공태양 프로젝트에서 이번에 1억도를 48초 동안 버텼다고 하던데요.

1억도를 버티는 물질을 인공적으로 어떻게 만드는건지 궁금합니다.

내벽 물질 저것만 완전해지면 인공태양이 탄생하는걸까요?

Answer 1

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

한국의 인공태양 프로젝트에서는 핵융합 반응을 통해 열과 에너지를 생성하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이를 위해 1억도라는 높은 온도를 달성하기 위한 물질로는 플라즈마가 사용됩니다. 플라즈마는 전자와 이온으로 이루어진 가스 상태의 물질로 매우 높은 온도에서 생성됩니다.

인공태양에서는 플라즈마를 유지하기 위해 강력한 자기장이 필요합니다. 이 자기장을 만들기 위해 강력한 전류가 흐르는 코일을 사용하고 있습니다. 이 코일은 냉각재로 둘러싸여 있어서 높은 온도에도 내부 온도를 낮추는 역할을 합니다.

1억도를 버티는 물질을 만드는 것은 인공태양의 탄생에 있어서 중요한 부분입니다. 하지만 인공태양을 만들기 위해서는 여러 가지 기술적인 문제들을 해결해야 합니다. 따라서 현재까지는 1억도를 버티는 물질을 완전히 만들어내는 것은 아니지만 이를 위한 연구와 개발이 진행되고 있습니다.

KSTAR의 핵융합 기술은 아직 완전히 완성된 것은 아니지만 매우 높은 수준의 기술력을 갖추고 있습니다. 이를 통해 인공태양의 탄생을 위한 연구를 지속적으로 진행하고 있으며 더 나은 기술을 개발하기 위해 노력하고 있습니다.

감사합니다.

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Answer 2

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

과학자들은 극한의 온도와 압력을

견딜 수 있는 특수한

물질을 개발했습니다.

이 물질은 텅스텐과 같은 고온 초전도

물질과 탄소 섬유와

같은 강도가 높은 복합재료로 만들어집니다.

텅스텐은 극한의 온도에서도 전기 저항이

없어 플라즈마를 가두는 데 사용됩니다.

탄소 섬유는 강도가 높고 가벼워 내벽을

튼튼하게 지탱합니다

인공태양은 핵융합 반응을 통해 태양과 같은 에너지

를 생산합니다.

핵융합 반응은 극도로 높은 온도와 압력에서만 일어나기 때문에

플라즈마 상태를 유지하는 것이 매우 중요합니다.

KSTAR는 초고온 플라즈마를 유지하기 위해

중성입자 빔 주입 장치 전자 사이클로트론

공명 가열 장치 이온 사이클로트론 공명 가열

장치 등 다양한 가열 장치를 사용합니다.

KSTAR는 2023년 12월부터 2024년 2월까지 진

행된 실험에서 이온 온도 1억도 플라즈마를

48초 동안 유지하는 데 성공했습니다.

이는 이전 기록인 30초를 60%나 향상시킨 놀라운 성과입니다.

핵융합 에너지는 무한한 에너지원으로 불릴 만큼 막대

한 에너지를 생산하면서도 탄소 배출이 없어

환경 친화적인 에너지원으로 주목받고

있습니다.

KSTAR의 성공은 핵융합 에너지 실현에

한 걸음 더 다가간 의미 있는 성과입니다.

아직 해결해야 할 과제도 많습니다.

1억도 플라

즈마를 장시간 유지하는 기술 핵융합

반응으로 생산된 에너지를 효율적으로

추출하는 기술 등이 아직 개발되지 않았습니다.

KSTAR의 48초는 핵융합 에너지 실현이라는 과학

적 도전과 미래 에너지 확보라는 희망을

동시에 보여주는 성과입니다.

앞으로 더 많은

연구와 투자를 통해 핵융합 에너지가

현실이 되는 날을 기대해봅니다.

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Answer 3

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

한국의 인공태양 프로젝트는 핵융합 기술을 활용하여 태양과 유사한 원리로 작동하는 에너지를 생성하는 프로젝트입니다. 이 프로젝트에서는 토카막이라는 기술을 사용하여 1억도 이상의 초고온 플라즈마를 안정적으로 유지합니다.

인공태양은 태양에서 일어나고 있는 핵융합 반응을 지구에서 재현해 그 열로 전기를 생산하자는 발상의 프로젝트입니다.

태양에서는 수소가 높은 압력과 1500만도의 열에 의해 합쳐지면서 헬륨으로 변하고, 이 과정에서 엄청난 열에너지가 방출됩니다.

지구에서 태양과 똑같은 핵융합 반응을 일으키기 위해선 섭씨 1억도 이상의 온도를 유지해야 합니다.

토카막은 완전 초전도 자석으로 초고온 플라즈마를 가두는 밀폐용기 방식입니다.

1억도의 불꽃을 가둘 수 있는 물질은 이 세상에 없기 때문에 초전도자석으로 자기장을 발생시킨 후 불꽃을 공중에 띄워 놓는 방식입니다.

중성입자빔 가열 장치를 사용하여 온도를 유지합니다. 이온 입자를 높은 에너지로 가속시켜서 열을 내고 이를 플라즈마 내부로 전달하는 방식입니다.

한국은 세계에서 처음으로 2018년 1억도의 온도를 맞추는 데 성공했으며, 지속 시간도 기록을 깨가며 늘려가고 있습니다. 이러한 인공태양 기술은 수소를 사용하는 무공해 에너지원으로 주목받고 있습니다. 미래에는 발전소 건설 및 상용화에도 활용될 것으로 기대됩니다.