Book Creator

물리 책수행

by 최연서

Pages 4 and 5 of 8

Loading...
<KSTAR의 에너지 생성 과정>
Loading...
① 토카막 장치
장치 내부를 초고온, 진공 상태로 유지
시켜 플라스마를 생성한다.
토카막 장치에는 플라스마를 가두는 초전도 자석이 설치되어 있다.
Loading...
③ 블랑켓
핵융합 에너지를 가진 중성자를 포획하여 열에너지로 전환한다.
Loading...
<KSTAR의 에너지 생성 과정>
Loading...
Loading...
② 플라스마
초고온의 플라스마 상태에서
수소 원자핵이 융합되어
핵융합 에너지가 발생한다.
Loading...
④ 열 교환기
열에너지는 열교환기를 거친 후
발전기로 전달되어 전기를 생산한다.
Loading...
KSTAR에 이용된
플라즈마 운전 방식
Loading...
Loading...
기존에 가장 대표적인 플라즈마 운전 방식은 고성능 플라즈마 운전모드, H-모드이다. H-모드는 1982년 독일의 핵융합연구장치(ASDEX) 토카막에서 실험 중, 외벽 근처에서 플라즈마를 가두고 제어하는 성능이 갑자기 2배 이상으로 좋아지는 현상에서 착안했다. 그러나 H-모드는 플라즈마 가장자리에 형성되는 장벽을 이용하기에, 가장자리의 압력이 임계치를 넘어서 풍선처럼 터지는 플라즈마 경계면 불안정 현상, ELM이 일어나 핵융합로 내벽에 손상을 일으킬 수 있다.











이에, 한국핵융합에너지연구원 한현선 박사의 연구팀과 서울대학교 나용수 교수의 연구팀은 공동연구를 통해 새로운 핵융합 운전모드를 개발하여 네이처 지에 발표했다. 각 연구팀은 특정 상태의 플라즈마에서 밀도를 낮추었을 때, 높은 플라즈마 성능과 1억 도가 넘는 이온온도를 확인했다. 이러한 성능향상에 대해 KSTAR 데이터 분석과 시뮬레이션 검증을 통한 구체적인 분석을 함께 수행하여 개발한 것이 ‘고속이온’을 통한 FIRE 모드이다.
FIRE 모드는 상대적으로 낮은 플라즈마 밀도에서 중심부에 가열을 집중하는 방법으로, 플라즈마를 가열해 발생한 고속이온이 플라즈마 내부의 난류를 안정화시켜 플라즈마 온도와 지속시간 등의 성능이 급격히 향상된다. FIRE 모드는 기존 H-모드 이상의 성능을 보여주는 동시에 단점인 불안정(ELM) 현상이 발생하지 않는데다, 복잡한 운전 방식을 필요로 하지 않고 플라즈마 내 불순물이 축적되지 않는 등의 장점이 있다.
Loading...

You've reached the end of the book

Read again

Made with Book Creator