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2015년 12월 13일 일요일

첫 번째 테스트를 진행한 Wendelstein 7-X



(The last of the five field-period modules of the stellarator experiment Wendelstein 7-X was installed at the end of 2011. Credit: Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Tino Schulz)


 이전에 소개드린 차세대 스텔라레이터 벤델슈타인 7X Wendelstein 7-X (W7-X)이 본격적인 테스트를 앞두고 첫 번째 시험 테스트를 성공적으로 진행했다는 소식입니다. 앞서 포스트에서 언급했듯이 스텔라레이터 방식의 핵융합 반응 장치는 현재는 토카막 방식에 밀려 현재는 마이너의 위치로 내려갔지만, 독일이 주도한 차세대 스텔라레이터가 성공적으로 테스트 된다면 새로운 가능성을 보여줄 것으로 기대되고 있습니다. 상세한 내용은 이전 포스트를 참조해 주시기 바랍니다.  




 벤델슈타인 7-X의 첫 번째 플라즈마 테스트는 수소가 아니라 헬륨으로 진행되었습니다. 2015년 12월 10일 진행된 테스트에서 1mg에 불과한 헬륨 가스가 스텔라레이터 내부로 주입되었으며 이 헬륨은 1.8MW의 레이저 펄스로 가열되어 0.1초만에 100만K의 고온으로 가열되었습니다. 


 막스 플랑크 연구소의 플라스마 연구소의 수장인 한스-스테판 보쉬(Hans-Stephan Bosch at the Max Planck Institute for Plasma Physics) 에 의하면 이는 만족스러운 결과라고 합니다. 수소를 이용한 플라스마 테스트는 2016년으로 예정되어 있습니다.


 스텔라레이터는 플라스마 내부로 전류를 흘려보내지 않고 외부 자기장으로 플라스마의 형태를 유지하므로 안정적으로 플라스마를 농축할 수 있다는 장점이 있습니다. 다만 자기장을 꼬아서 만들어야 하기 때문에 매우 제조가 어려웠습니다. 벤델슈타인 7-X의 경우 제작 기간도 10년 이나 걸렸고 지름 16m에 불과하지만 제작비는 10억 유로 이상의 엄청난 비용을 요구했습니다. 


 따라서 반드시 장미빛 미래가 펼쳐진 것은 아니지만, 만약 성공적인 테스트 결과가 나온다면 핵융합로에 한발 더 다가선 형태의 스텔라레이터 개발도 꿈이 아닐지 모릅니다. 물론 벤델슈타인 7-X는 플라스마 테스트 장치이지 실제 발전이 가능한 장치는 아닙니다. 목표는 30분 이상 고온 플라스마를 안정적으로 유지하는 것입니다.


 따라서 당장에 핵융합 발전 테스트가 어렵지 않나 생각되겠지만, 사실 핵융합 발전 이전에 일단 핵융합을 일으킬 수 있는 고온 플라스마를 안정적으로 유지하는 일이 더 우선입니다. 일단 이게 유지가 되야 발전이 가능할테니 말이죠. 


 과연 스텔라레이터가 토카막 방식의 도전자가 될 수 있을지 테스트 결과가 주목됩니다. 



 참고 





  

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