중국, 세계 최초 상업용 '인공태양' 첫 방전 성공

중국이 세계 최초로 상업용 '인공태양' 개발에 성공하며 핵융합 에너지 상용화에 한 발짝 더 다가섰다.

19일(현지 시각) 중국 관영매체 글로벌타임스에 따르면 상하이에 본사를 둔 핵융합 에너지 기업 에너지 싱귤래리티는 자체 개발한 고온 초전도 토카막 장치 '훙황(Honghuang) 70(HH70)'이 최근 첫 플라스마 생성에 성공했다고 밝혔다.
토카막은 핵융합 반응을 일으키기 위해 초고온 플라스마를 자기장으로 가두는 장치다. '인공태양'으로 불리는 핵융합 발전은 태양에서 일어나는 핵융합 반응을 인공적으로 재현해 에너지를 얻는 방식으로, 탄소 배출이 없고 자원 고갈 우려도 없는 미래 청정에너지로 주목받고 있다.

'HH70'의 성공은 고온 초전도 토카막 기술의 상용화 가능성을 확인했다는 점에서 의미가 크다. 고온 초전도체는 기존 저온 초전도체보다 높은 온도에서 전기 저항이 사라지는 물질로, 토카막 장치의 크기와 비용을 줄여 상용화에 유리하다. 에너지 싱귤래리티는 HH70의 96% 이상을 자체 기술로 개발했으며, 모든 자석 시스템에 고온 초전도 재료를 사용한 것으로 알려졌다.
특히 'HH70'은 설계 시작 1년 만에 완성되는 놀라운 속도를 보였다. 이는 전 세계 초전도 토카막 장치 개발 역사상 가장 빠른 기록이다. 에너지 싱귤래리티는 이번 성공을 발판 삼아 2027년까지 차세대 고온 초전도 토카막 장치인 'HH170' 개발을 완료한다는 목표다.

글로벌타임스에 따르면 'HH170'은 핵융합 반응의 에너지 효율을 나타내는 Q값 10 이상을 달성하는 것을 목표로 한다. Q값은 핵융합 반응에서 발생하는 에너지와 투입되는 에너지의 비율로, Q값이 1보다 크면 핵융합 발전이 에너지 생산적인 것을 의미한다. 현재 인류가 달성한 최대 Q값은 1.53이다.

에너지 싱귤래리티는 'HH170'이 완성되면 세계에서 가장 작고 저렴한 토카막 장치가 될 것으로 기대하고 있다. 또한 HH170 개발을 지원하기 위해 고온 초전도 D자형 자석도 개발 중이다. 이 자석은 25테슬라의 자기장 강도를 목표로 하며, 올해 말까지 제조 및 테스트를 완료할 계획이다.

에너지 싱귤래리티는 'HH170' 이후에도 2030년 이후 실증 핵융합 발전소에 사용할 수 있는 토카막 장치 'HH380' 개발에 착수할 예정이다. 이 회사는 2021년 설립된 스타트업이지만, 중국 게임회사 미호요와 전기차 제조사 니오 등으로부터 투자를 받는 등 핵융합 발전 분야에서 주목받는 기업으로 성장하고 있다.

이번 'HH70'의 성공은 핵융합 발전 상용화를 위한 중요한 이정표로 평가된다. 핵융합 발전은 기후변화 대응과 에너지 안보 확보를 위한 핵심 기술로 꼽히며, 전 세계적으로 연구개발 경쟁이 치열하게 펼쳐지고 있다. 중국은 이번 성과를 통해 핵융합 발전 분야에서 선두 주자로 나서게 됐다.


이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com