中 인공태양, 플라즈마 디지털트윈 제어실험 시작

[베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국의 인공태양 개발 프로젝트인 '환류(環流) 3호(HL-3)'가 인공태양 구현에 필요한 1억 도 이상의 플라즈마를 만들어 유지하는 데 성공한 데 이어, 디지털 트윈을 사용한 제어 실험을 시작했다.

중국 국영 원전업체인 중핵그룹(CNCC)이 주도하고 있는 HL-3는 지난 9월 1억 2000도의 초고온을 만들어내 유지하는 데 성공했다. 초고온 유지 시간은 공개되지 않았다. 이어 HL-3는 디지털 트윈 기술을 활용해 초고온의 플라즈마를 생성하고 유지하는 새로운 실험을 5일 시작했다고 중국 과기일보가 6일 전했다.

인공태양은 핵융합 과정에서 발생하는 열 에너지를 이용해 전기를 생성한다. 핵융합을 위해서는 1억 도 이상의 고온이 1000초 이상 유지되는 환경이 필요하다. 이를 구현하는 데 기술적 난제가 많아 상용화까지는 긴 시간이 소요될 것으로 전망된다.

인공태양은 바닷물에 무한하게 존재하는 중수소와 삼중수소를 이용해 전기를 생산하며, 공해를 배출하지도, 방사성 오염 물질을 배출하지도 않는다. 때문에 인공태양은 '꿈의 에너지'로 불린다. 현재 우리나라를 포함한 주요국들이 인공태양을 개발하고 있다.

중국의 HL-3는 1억 도 이상의 고온을 안정적으로 유지하기 위한 연구와 실험을 지속하고 있으며, 자체적으로 자기 구속 핵융합 실험 장치인 토카막(Tokamak)을 개발했다. 온도 가열 과정과 고온 유지 과정을 실시간으로 정밀하게 모니터링하고 제어하기 위해 HL-3는 맞춤형 디지털 트윈을 개발했다. 디지털 트윈은 AI(인공지능) 알고리즘과 핵융합 기술이 결합됐다.

중핵그룹 산하 서남물리연구소 측은 "디지털 트윈을 활용한다면 초고온 가열 과정의 제어와 대응 능력이 크게 향상된다"며 "향후 디지털 트윈 기술을 더욱 발전시켜 HL-3의 성능을 높여나갈 것"이라고 설명했다.

HL-3는 프랑스, 일본 등 전 세계 17개 과학 연구기관과 대학이 참여해 공동으로 연구를 진행하고 있다.

한편 중국은 HL-3 이외에도 EAST라는 이름의 인공태양 프로젝트를 가동 중이다. EAST는 중국과학원이 주도하는 핵융합 에너지 개발 프로젝트다. EAST는 초전도 자석을 이용한 토카막을 사용한다는 점에서 고집합 플라즈마를 이용하는 HL-3와 차별점을 지닌다.