핵융합 발전 연구에 필수적인 중성입자빔 가열(Neutral Beam Heating) 기술을 연구하는 한·일 양국 전문가들이 한자리에 모인다.

한국원자력연구원(원장 양명승)은 일본 일본원자력개발기구(JAEA), 일본국립핵융합과학연구소(NIFS)와 공동으로 8월 25~26일 이틀간 연구원 내 국제원자력교육훈련센터에 ‘한·일 중성입자빔 가열기술 워크숍’을 개최한다.

이 워크숍은 2005년 핵융합 에너지 개발 협력을 위해 체결한 한·일핵융합협력협정의 인력교류 프로그램의 일환으로 매년 개최되고 있으며, 이번 워크숍에서는 일본원자력개발기구 이노우에 다카시 박사, 일본국립핵융합과학연구소 츠모리 카츠요시 교수 등 중성입자빔 가열 전문가 6명을 포함한 양국 전문가 30여 명이 참가해 핵융합 중성입자빔 가열기술의 최신 연구개발 현황 정보를 교환할 예정이다.

중성입자빔 가열장치(NBI: Neutral Beam Injection)는 핵융합로의 노심에 해당하는 플라즈마를 핵융합 반응이 일어나는 섭씨 1억도 이상의 온도로 높여주기 위한 핵심적인 가열장치이며, 핵융합로의 연속운전에 필수적인 플라즈마 전류를 구동시켜주는 장치다.

또한 중성입자빔 가열기술은 고에너지의 입자를 가속하는 기술로, 대전류 이온원, 고전압 대전류 전원, 고열부하용 빔라인 부품, 대용량 진공배기 등 고난이도의 첨단기술들의 개발을 필요로 한다.

원자력연구원 관계자는 “핵융합을 위한 토카막 플라즈마는 장치 자체의 저항가열로 섭씨 약 2,000만 도까지 가열되지만 핵융합이 가능한 섭씨 1억도 이상까지 온도를 끌어올리기 위해서는 여러 가지 가열장치가 필수적”이라며 “중성입자빔 가열장치는 그 중에서도 가장 신뢰도가 높은 장치”라고 설명했다.

한편 한국원자력연구원은 1996년부터 핵융합 중성입자빔 가열장치 기술을 연구 개발해 왔다. 2005년 9월에는 자체 개발한 2MW 중성입자빔 특성시험시설을 이용 일본의 국가핵융합연구장치에 사용될 토카막용 대전류 이온원의 성능 검증을 일본원자력연구소 연구원들과 공동실험을 통해 수행해 중성입자빔 가열장치의 200초 이상 운전가능성을 세계 최초로 검증했다. 또 2007년 10월에는 3MW의 이온빔을 300초 동안 인출해서 세계 최장시간의 고출력 빔 인출을 달성한 바 있다.