한국의 태양 KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research)는 2007년 순수 국내 기술로 독자적으로 개발에 성공했습니다. 성공한 후 본격적인 가동 단계에 들어서게 되었습니다. 태양에서 일어나는 핵융합 반응을 만들어 향후 핵융합 발전이 가능하도록 연구하는 장치입니다. KSTAR는 도넛모양의 진공용기를 초전도 자석으로 둘러싼 토카막형 핵융합 장치입니다. 지름 약 9m, 높이 약 9m의 크기로 국내에서 가장 큰 연구 장치이며 이곳의 모든 콘크리트 벽의 두께는 1.5m나 됩니다. KSTAR를 건설하기 위해 쓰인 콘크리트 양만 아파트 1,000가구를 지을 분량이라고 합니다. 주장치실 차폐문의 무게는 500톤의 콘크리트가 사용됐다고 합니다. 우리나라의 국보인 남대문의 홍예문보다 4배나 크다고 합니다. 이런 큰 차폐문의 크기와 무게 때문에 열고 닫는데 에만 약 25분이 소요된다고 합니다.
KSTAR의 역할은 태양에서는 핵융합 반응이 알아서 일어나지만, 지구에서는 여러 가지 조건이 필요합니다. 지구에서 태양과 같은 핵융합 반응이 일어날 수 있는 환경이 되는 것이 KSTAR와 같은 핵융합 장치입니다.
KSTAR의 개발 이유는 우리나라 뿐만 아니라 전 세계적으로 에너지 부족 문제와 지구 온난화와 같은 기후 변화 문제를 겪고 있습니다. 에너지 부족 문제와 기후 변화 문제를 해결하기 위해 안전하고 무한한 친환경에너지 녹색에너지를 개발하는 것이 목표인데요. KSTAR는 환경오염의 걱정이 없는 친환경에너지 중 하나인 핵융합에너지입니다. 많은 나라에서도 핵융합에너지 개발에 노력하고 있습니다. 우리나라를 포함한 7개국이 힘을 합쳐 국제핵융합실험로를 공동으로 건설하고 연구하는 국제 공동 연구개발 사업인 ‘ITER 프로젝트’도 진행 중입니다.
하지만 태양의 핵융합을 지구에서 재현하는 일은 쉽지 않습니다. 태양 내부와 유사한 초고온, 초고압의 환경을 구현하기 위해서는 수소 원자들이 1억℃ 이상의 초고온 플라즈마를 만들어야합니다. KSTAR에서는 초고온의 플라즈마를 담기 위해 세계 최초로 나이오븀과 주석 합금으로 제작한 초전도 자석을 이용한 장치를 만들어 매년 새로운 기록을 갱신하고 있습니다. 2020년에는 핵융합 연구 역사상 신기록을 달성했습니다. 다른 나라 어디서도 넘지 못했던 1억도 초고온 플라즈마 20초 운전에 성공했습니다. 그 후년에는 30초 운전에 성공함으로써 세계적으로 한국의 연구 수준을 인정받을 수 있었습니다. 2026년에는 운전시간을 300초까지 늘리는 것이 목표입니다. 인공태양 KSTAR가 성공하여 미래에는 한국이 에너지 강국이 될 수 있도록 마음속으로 응원해봅니다.