크레딧: 범퍼 드제수스 / 프린스턴 대학교

[뉴스에프엔 김익수 기자] 수십 년간 전 세계 과학자들은 깨끗하고 사실상 무한한 에너지원으로 꼽히는 핵융합 발전의 실현을 추구해왔다. 하지만 핵융합로 내부의 고온 플라즈마 제어는 여전히 극도로 어려운 과제로 남아 있다. 센서 하나의 결함이나 데이터 누락만으로도 실험이 중단되고 비용이 증가할 수 있다.

최근 외신을 종합하면 프린스턴 대학교와 미국 에너지부의 프린스턴 플라즈마 물리학 연구소(PPPL)가 개발한 인공지능 시스템 ‘Diag2Diag’가 이러한 난제를 해결할 수 있는 돌파구로 떠올랐다. Diag2Diag는 다양한 플라즈마 진단 입력을 분석하고 합성 고해상도 데이터를 실시간으로 생성함으로써 연구자들에게 이전보다 훨씬 더 많은 플라즈마 정보를 제공한다.

핵융합 상용화를 위해서는 24시간 연속 운영이 필수적이다. Diag2Diag는 센서 결함에도 데이터를 재구성해 안정성을 유지하며, 비용과 복잡성을 줄이는 동시에 플라즈마 제어를 강화한다. 토카막형 원자로에서 민감한 플라즈마 외부층을 관찰하는 ‘받침대 진단’ 기능을 향상시켜, 에너지 출력 극대화와 공간·유지 비용 절감에도 기여한다.

또한 Diag2Diag는 가장자리 국소화 모드(ELM) 억제 연구에도 중요한 통찰을 제공했다. 공명 자기 섭동(RMP) 적용 시 플라즈마 가장자리에 자기 섬이 형성되어 온도와 밀도를 평탄하게 만든다는 증거를 관찰, 안정적인 원자로 운영을 위한 핵심 이론을 입증했다.

이 기술은 핵융합 분야를 넘어 우주선 모니터링, 로봇 수술 등 고위험 환경에서도 신뢰성 향상에 활용될 가능성이 있다. 프린스턴 연구팀은 Diag2Diag를 통해 핵융합 에너지를 실용적이고 경제적으로 운영할 수 있는 기반을 마련, 깨끗하고 지속 가능한 미래 전력망 실현에 한 발 더 다가서게 되었다.

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