중국은 공상 과학 소설을 뛰어넘어 '마이크로 태양' 또는 '인공 태양'이라고 불리는 것을 개발하는 데 성공한 최초의 국가가 되었습니다. 이는 핵융합을 기반으로 하는 거의 무한한 에너지원입니다. 다시 말해, 문자 그대로 두 번째 태양은 아니지만, 이 실험은 핵융합으로 형성되는 태양과 매우 유사한 시스템을 재현한 것입니다.
이 실험은 EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)라고 불리며, 1996년에 구상되었지만 실제로 착공에 들어간 것은 2006년 이후였습니다. 그러나 수년간의 투자와 과학 연구 끝에 최근에야 비로소 진정한 가동을 시작하게 되었습니다. 이 장치는 세계 최초의 완전 초전도 토카막으로, 태양의 물리적 환경과 ITER 프로젝트의 공학적 요구 사항을 재현하는 것을 목표로 삼아 왔습니다. 이러한 성과는 중국을 초전도 원자로 분야에서 중요한 기술적 기준점으로 자리매김하게 했습니다
LSSF 모델.
실험 단계 및 진보적 기록
- 2006–2007: 초기에는 200kA의 전류로 플라즈마를 단 3초 동안만 유지했지만, 그 직후인 2007년 1월에는 500kA의 전류로 플라즈마를 거의 5초 동안 유지할 수 있었습니다.
- 2010–2011: EAST는 2010년부터 저주파를 이용하여 고밀도 플라즈마(H-모드)를 구현했으며, 2011년부터는 플라즈마 온도를 5천만 켈빈으로 30초 동안 유지하는 데 성공하는 등 상당한 진전을 이루었습니다
- 2017–2018: 2017년 7월, 토카막은 H 모드를 100초 이상 유지하는 데 성공했는데, 이는 2011년 기록의 두 배에 달하는 수치였습니다. 그리고 2018년 11월에는 같은 시간 동안 H 모드를 유지했을 뿐만 아니라, 전자 장치 온도를 두 배로 높여 1억 도에 도달하는 놀라운 성과를 거두었습니다.
인공 태양: 밀리미터 기록 경신과 최종 단계
- 2021: EAST는 거의 1억 2천만 도에 달하는 플라즈마를 기록하고 101초 동안 유지했으며, 같은 해 12월에는 1,056초(17분 남짓)라는 획기적인 성과를 달성했습니다.
- 2023: 이 시점에서 프로젝트는 이미 최종 단계에 접어들어 플라즈마를 거의 10분 동안 유지하는 데 성공했는데, 이는 많은 과학자들에게 이미 믿기 힘든 일이었다.
- 2025년 1월 20일: 중국은 이제 거의 20분 동안 플라즈마 상태를 유지할 수 있게 되었으며, 이는 핵융합 역사에 있어 중요한 이정표입니다. 20분 동안 '미니 태양'을 만들어내는 것만으로도 헤아릴 수 없는 양의 에너지를 생성할 수 있습니다.
인공 태양이 창출하는 혁신
인공 태양이 아직 끊임없이 지속될 수 있는 점화 단계에 이르지는 못했지만, 20분이라는 시간은 에너지 분야에서 이미 많은 실질적인 기능을 수행합니다.
또한, 이 실험은 온도 면에서도 기록을 경신했는데, 이는 가정용 전자레인지의 최고 온도보다 약 7만 배나 높은 수치입니다. EAST 실험에서는 플라즈마 가둠 모드, 펄스 지속 시간, 온도, 플라즈마 밀도와 관련된 중요한 발견들도 이루어졌습니다. 이러한 요소들은 ITER 및 CFETR과 같은 미래 원자로에 매우 중요하고 필수적인 요소입니다
글로벌 과학적 맥락
EAST는 중국 프로젝트이지만, 현재는 중국뿐 아니라 전 세계 과학자들이 활용할 수 있는 개방형 실험 플랫폼 역할을 하고 있습니다. EAST는 중국이 건설 및 운영에 약 10%를 투자하고 있는 ITER(프랑스 남부 소재)와 같은 여러 프로젝트에 기여하고 있습니다.
기록과 실험의 역사는 중국의 차세대 "인공 태양"이 될 중국 핵융합 공학 시험로 개발에 실질적인 통찰력을 제공합니다.