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핵융합 소재 조사손상 예측을 위한 원자단위 전산모사 연구 동향
State-of-the-Art of Atomic-Scale Simulation for Predicting Irradiation Damage of Materials for Fusion Applications

재료마당 = Trends in metals & materials engineering, v.21 no.4 = no.112, 2008년, pp.43 - 50  

이승철 (한국과학기술연구원 계산과학센터) ,  최정혜 (한국과학기술연구원 계산과학센터) ,  이준근 (영남대학교 신소재공학부) ,  정혜진 (국가핵융합연구소 핵융합기술개발그룹)

초록
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핵융합 발전용 소재 개발을 위해서는 중성자 조사 손상에 대한 체계적이고 정량적인 연구가 필수적이나, 실험적 접근은 여러 가지 한계가 있다. 따라서 실험적으로 불가능한 연구에 전산모사 기법 특히, 원자단위 전산모사 기법을 적용하는 것은 핵융합 발전용 소재의 개발에 매우 효과적이다. 최근 컴퓨터 성능의 발전과 알고리즘 개발에 의해 복잡한 시스템에 해석할 수 있는 전산모사 기법이 비약적으로 발전하고 있다. 특히, 원자단위 전산모사 기법을 이용하면 점결합의 형성, 배열, 확산장벽 에너지 그리고 결함과 전위와의 상호작용 등에 대한 동력학적 해석 등이 가능하여 중성자 조사에 의한 재료의 구조적 변화를 정량적으로 고찰하는 것이 가능하고 그에 따라 원자단위 전산모사가 핵융합 발전용 소재 개발에서 차지하는 중요성은 점차 부각되고있다. 원자단위 전산모사 기법으로부터 얻은 자료는 더 큰 길이규모의 전산모사 기법과 결합하여 장시간의 조사손상 거동을 예측하고, 2017년 완공될 중성자 조사 실험장치(IFMIF)로부터 얻을 실험적 결과와 상호보완적 연구를 수행하여야 핵융합로 실현에 중추적 역할을 할 수 있다. 한편 산재되어 있는 국내의 전산모사 연구자들의 활발한 네트워크 형성 및 공동연구를 통하여 국제 경쟁력을 갖춘 전문적 연구집단이 요구된다.

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