초록

1.고성능 운전 모드 이론 및 전산모사를 통한 최적의 운전 조건 도출
2.플라즈마 가열 장치 개발 및 신개념 전류 구동 연구
3.VEST장치에서의 고급 공간분포 진단계 개발 및 고성능 운전 모드 실험

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Purpose & Contents
In reactor-relevant condition, advanced tokamak operation with high beta, high H factor and high bootstrap fraction needs to be realized for commercial fusion reactors. In this study, high performance reactor operation consistent with alpha-dominant burning plasmas will be der

Purpose & Contents
In reactor-relevant condition, advanced tokamak operation with high beta, high H factor and high bootstrap fraction needs to be realized for commercial fusion reactors. In this study, high performance reactor operation consistent with alpha-dominant burning plasmas will be derived by theoretical and numerical studies on turbulence, transport and MHD stability, and experimentally demonstrated in VEST(Versatile Experiment Spherical Torus).
Centrally peaked pressure profiles produced by high-power pulsed NBI system will be used to simulate alpha-heated reactor-relevant fusion plasmas for the study of high performance advanced tokamak operation (βN > 5, fBS > 0.7, H98 > 1) in a stable manner. Newly developed advanced profile diagnostics with fast time response will be a key element along with powerful heating and current drive systems to be developed in this center.

1) Obtaining the optimal operation conditions for the advanced operation mode based on the theoretical analysis and simulation study
- Study on the nondiffusive turbulent transport and MHD stability in the advanced operation mode
- Obtaining the optimal operation conditions and plasma profiles in the fusion reactor relevant plasmas based on the integrated modelling and MHD stability analysis
- Study on the achievement of the advanced operation mode with the experimental results of the various tokamaks and VEST device
2) Development of plasma heating and current drive system for the advancde operation mode
- Development of pulse-mode high power NBI system for high β operation
- Study on the efficient current drive method using the lower hybrid fast wave branch
3) Development of high performance diagnostic devices and experimental study on the advancde operation mode in VEST device
- target plasma (80kA, 20ms, elongation>2) discharge in VEST
- Fabrication and installation of advanced CES system and fast Thomson scattering device using the burst-mode high power Nd-YAG laser
- Development of high performance operation mode with high beta and bootstrap current fraction

Results
- Development of database for reactor-relevant plasma simulations
- Development of NBI and LHFW system for heating and current drive
- Achievement of high plasma current and high density plasma discharge and experimental study on advanced operation mode

Expected Contribution
- Secure of the integrated modelling systems and professional manpower
- Application of pulse-mode high power NBI technique and noble concept of LHFW current drive to the fusion reactor operation.
- Applying the results of high performance operation mode in VEST to the KSTAR device, and then to the K-DEMO and fusion reactor design
Training the high-quality human resources for the high performance fusion device operation, fusion plasma diagnostics and control

(출처 : 영문 요약문 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장. 연구 개발 과제의 개요 ... 8
• 제1절. 연구 개발 목적 ... 8
• 제2절. 연구 개발의 필요성 ... 8
• 제3절. 연구 개발 범위 ... 9
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 11
• 제3장. 연구 수행 내용 및 결과 ... 13
• 제1절. 고성능 운전 특성 비교 분석 및 적합성 조사 ... 13
• 제2절. 운전 조건에 따른 q 분포 변화 추적 전산모사 ... 28
• 제3절. 연소 플라즈마 고성능 운전 모드 전산모사 및 q 분포 변화 추적 전산모사 비교 분석 ... 46
• 제4절. 고성능 플라즈마의 찢어짐 모드 연구 ... 57
• 제5절. VEST 전류 및 운동량 구동장치 개선 방향 연구 ... 82
• 제6절. 비확산 난류 수송 이론 개발 ... 111
• 제7절. 비확산 난류 수송 연구 전산모사 ... 117
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 296
• 제1절. 목표 달성도 ... 296
• 제2절. 관련 분야 기여도 ... 298
• 제5장. 연구 결과의 활용 계획 ... 300
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학 기술 정보 ... 301
• 제7장. 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 304
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구 시설·장비 현황 ... 305
• 제9장. 연구 개발 과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 306
• 제10장. 연구 개발 과제의 대표적 연구 실적 ... 307
• 제11장. 기타 사항 ... 308
• 제12장. 참고 문헌 ... 309
• 끝페이지 ... 312