본문 바로가기 주메뉴 바로가기

KSTAR

  • Fusion Story
  • KSTAR
KSTAR의 다른 글

201404.18

KSTAR 안에 우주가 있다?!

시스템 관리자   
https://fusionnow.kfe.re.kr/post/kstar/89


'우주'하면 가장 먼저 떠오르는 영화는? 1977년 개봉된 뒤 현재까지 많은 사랑을 받고 있는 조지 루카스 감동의 영화 '스타워즈' 에피소드 시리즈를 떠올리실텐데요. 1977년 첫 선을 보인 스타워즈는 1983년까지 세 편의 에피소드를 선보이며 SF 시리즈라는 새롱누 장르로 전 세계의 주목을 받았습니다.

‘스타워즈’는 오늘날 SF영화의 걸작으로 손꼽히기도 합니다. 하지만, ‘스타워즈’는 걸작이면서 동시에 비과학적 SF영화로 꼽히기도 합니다. 대표적인 ‘옥에 티’, 바로 컴컴한 우주를 헤치고 지나가는 비행선의 굉음 때문인데요. 소리는 매질을 통해 우리 귀에 전달되는데, 우주는 진공상태이기 때문에 소리를 전달해 줄 물질이 없어 소리가 존재할 수 없다는 과학적 사실을 놓쳤기 때문입니다.





진공상태란? 

우주를 흔히 진공상태라 하는데, 진공 상태는 물질이 전혀 존재하지 않는 공간을 의미합니다. 소리조차도 존재할 수 없는 공간인 셈이지요. 일반적인 진공이라는 개념은 공간의 기체 압력이 대기압보다 낮은 상태를 말합니다. 그러나 지구상에서는 ‘아무것도 없는 공간’을 만들기는 어렵기 때문에, 흔히 1/1000mmHg(torr,토르) 이하의 저압을 진공이라고 부릅니다.

진공상태인 우주를 생각하면 멀게 느껴지지만 사실 우리 주변에는 의외로 진공 상태가 많이 있습니다. 식료품 등에서도 ‘진공 건조’나 ‘진공 포장’ 등과 같은 용어를 자주 사용하죠?! 컴퓨터, TV, 휴대폰, 카메라 등에서 진공 기술이 활용되며, 산업분야에서는 반도체, 디스플레이, 항공우주, 핵융합 나노기술 등의 첨단산업에 진공 기술이 활용되고 있습니다. 예를 들어 반도체 공정 중 나노 형태의 입자를 기판에 증착하거나 식각하려면 진공상태에서 작업이 진행되어야만 불순물을 최소화한 상태에서 정말한 반도체를 만들 수 있는 것입니다.

 

 

KSTAR 안에 우주 있다?!

이처럼 다양한 곳에 진공기술이 활용되는데요, 핵융합을 연구하는 인공태양인 KSTAR 장치에도 진공기술이 꼭 필요합니다. KSTAR 장치에는 초고온의 플라즈마를 담을 수 그릇 역할을 하는 진공용기가 있는데, 이 용기는 핵융합 반응을 위한 플라즈마의 생성과 가둠을 위해 필요한 초고진공 상태를 유지시켜 줍니다. 플라즈마를 가두는 토카막의 가장 중요한 장치 중 하나이며 고 자기장뿐만 아니라 1.33×10-6Pa(파스칼) 이하의 초고진공 상태에서 운전되며 또한 진공용기 내부의 플라즈마에서 나오는 고열로부터 초전도자석을 보호하기 위한 열 침입 방지 기능을 제공합니다.



 


KSTAR 장치 진공용기 내의 진공도는 장치가 본격적으로 운전이 시작되고 진공 용기 내부의 세정작업이 지속되면 10-9mbar(마림바)영역에 도달하며, 이는 우리나라 최초의 위성인 우리별 1호가 위치하는 1300km 위성궤도의 진공도에 해당하는 값입니다.

이처럼 KSTAR 장치 전체를 우주공간 정도의 높은 진공상태로 만들려면 3종류의 진공 펌프 12대가 42,400리터라는 공기를 1초 이내에 배기해야 합니다. 이는 일상생활에서의 1000W 32L/s 진공청소기 1,325대와 같은 용량을 갖습니다. 정말 대단하죠?

 

우주 속에만 존재할 것 같았던 진공 기술이 사용되는 다양한 산업과 KSTAR 장치의 진공상태에 대해 살펴보았습니다. KSTAR 장치의 진공용기 내부를 보고 많은 사람들이 ‘마치 우주선 같다’는 표현을 했는데요. KSTAR 장치가 운전에 들어가면 우주선이 아닌 우주와 같은 공간이 된다는 사실, 흥미로우셨나요? 이 밖에도 KSTAR의 또 다른 면모에 대한 이야기는 앞으로도 계속 될 예정이니 많은 기대 부탁드립니다.

 

 

[관련글] 단언컨대, KSTAR는 가장 완벽한 초전도 토카막입니다.

[관련글] 세계 속 K-POP 열풍만큼 뜨거운 핵융합 KSTAR!

[관련글] 세계에 떠오르는 우리의 태양 KSTAR 탐구 



  •  좋아요 bg
    9
    좋아요 bg
  •  카카오스토리 공유 bg
    20
    카카오스토리 공유 bg
  •  카카오톡 공유 bg
    18
    카카오톡 공유 bg

댓글 0

정보에 대해 만족하십니까?

TOP