중국, '인공태양' 핵융합로 핵심 부품 세계 최대 초전도 자석 개발 성공

고온 초전도 중앙 솔레노이드(CS) 코일

• 시험 결과: 같은 날 전체 조건(ful condition) 매개변수 테스트를 완료했다. 실제 측정 데이터에 따르면 코일은 안정적인 전류 60kA, 저장 에너지 6.03MJ, 최대 자기장 변화율 초당 5.1T, 접촉 저항 0.87nΩ을 기록했다.
• 성능 순위: 핵심 지표와 핵심 성능이 국제 최고 수준에 도달한 것으로 평가됐다.

100% 국산화의 의미

두 자석 모두 핵심 기술의 완전한 국산화를 이루는 데 성공했다. 초전도 재료와 구조 설계에서부터 제조 공정 및 극저온 절연에 이르기까지 모든 중요 구성 요소와 제조 과정이 중국 내에서 개발됐다. 이 프로젝트는 총 47건의 특허를 출원했으며, 14건의 새로운 표준을 제정했다. 이는 중국이 핵융합로 엔지니어링 분야에서 독자적인 기술력을 확보했음을 의미하며, 향후 해외 기술 의존도를 크게 낮출 수 있는 발판이 마련됐다는 평가다.

CFETR 로드맵과의 연계성

이번에 개발된 자석들은 '종합 핵융합 기술 연구 시설(Comprehensive Research Facility for Fusion Technology, CRAFT)' 프로그램의 일환으로 제작됐다. CRAFT는 중국 핵융합 엔지니어링 시험로(China Fusion Engineering Test Reactor, CFETR) 의 건설을 위한 사전 기술 개발 플랫폼이다.

CFETR은 중국이 추진하는 차세대 핵융합 장치로, ITER 실험로와 실증용 핵융합 발전소(DEMO) 사이의 간극을 메우는 역할을 하도록 설계됐다. CFETR은 두 단계로 계획돼 있다:

• 1단계: 펄스 모드에서 융합 이득 Q ≈ 10, 500MW의 융합 출력을 목표로 한다.
• 2단계: 더 높은 출력으로 정상 상태(steady-state) 운전을 목표로 한다.

연구소 측은 이번 자석 개발의 연속적인 성공이 “중국의 핵융합로 건설 기반을 더욱 공고히 했다”며, “핵융합로의 독자적인 연구개발 및 엔지니어링 건설 능력을 크게 향상시킬 것”이라고 강조했다.

2026년, 중국 핵융합의 해

이번 자석 발표는 2026년에만 중국이 이룬 여러 주목할 만한 핵융합 성과 중 하나에 불과하다. 1월에는 허페이의 EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak) 연구진이 오랫동안 인정받아온 이론적 한계치보다 30%에서 65% 더 높은 플라즈마 밀도를 달성하는 데 성공했다. 이는 '플라즈마-벽 자기 조직화(plasma-wall self-organization)' 과정을 통해 이뤄낸 성과다. 또한 6월 초에는 중국핵공업집단공사(CNNC)가 처음으로 100만 암페어(1MA) 이상의 플라즈마 전류를 발생시키는 데 성공했다. 이런 일련의 진전들은 중국의 핵융합 프로그램이 빠르게 성숙하고 있으며, 2040년대에서 2050년대 사이에 실증 발전소를 건설하겠다는 명확한 로드맵을 가지고 있음을 보여준다.