[한국연구재단] 유관기관 우수사례 및 홍보기술 – 고에너지 입자 활용 초고온 플라즈마 안정화 및 핵융합 성능 향상 기술
■ 기술개요:
• 본 기술은 고에너지 입자를 적극적으로 활용하여 핵융합 플라즈마의 안정성을 획기적으로 향상시키고, 1억 도 이상의 초고온 상태를 장시간 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 핵심 기술입니다.
특히, FIRE(Fast Ion Regulated Enhancement) 모드라는 새로운 핵융합 운전 방식을 통해 고에너지 입자가 플라즈마 내 난류를 억제하고 안정화시키는 메커니즘을 규명하였으며, 이를 통해 핵융합 성능을 크게 향상시킬 수 있는 새로운 가능성을 제시합니다.
본 기술은 KSTAR와 같은 토카막 장치에서 1억 도 이상의 초고온 플라즈마를 40초 이상 안정적으로 유지하는 데 세계 최초로 성공하였으며, 향후 핵융합 실증로 및 상용로에서의 장시간 운전을 가능하게 하는 핵심 기반 기술로 평가되고 있습니다.
■ 기술적 차별성 및 효과:
• FIRE 모드는 기존 운전 방식과 달리, 플라즈마의 경계면 불안정성을 안정화시켜 핵융합 장치 내벽에 미치는 손상을 최소화하고, 장시간 안정적인 플라즈마 운전을 가능하게 함.
• 고에너지 입자가 플라즈마 난류를 안정화하여 에너지 손실을 감소시키고 핵융합 반응 효율을 향상시킴.
• 자발 전류가 새로운 형태로 플라즈마 내부에 발생, 핵융합 실험로에서의 장시간 안정적 운전이 가능해짐.
• 고에너지 전자 발생 기작을 규명하여 안전성을 확보하고, 폭주 전자 발생의 위험을 최소화하는 근본적 해결책을 제시.
■ 개발
• 서울대학교 원자핵공학과 나용수 교수 연구팀
■ 추가적인 상세정보는 ‘파일 다운로드’ 선택하면 ‘기술요약서‘ 를 확인할 수 있습니다.
■ 카드뉴스
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