초록

- 포텐셜 개발에 필요한 제일원리계산 데이터베이스 구축
- 합금내 국소 구조 연구를 통해 합금화 원소 후보 물질 도출
- 함수식 기반과 인공신경망 기반의 포텐셜 개발
- 원자 5~10억개의 대규모 계산을 위한 시간 적분법, 경계조건 설정, 통계적인 recoil event 추출을 활용하여, 실험과 비교 가능한 전산모사 방법론 개발
- Fluence를 이용하여 이론과 실험을 직접 비교하는 방법 제시

(출처 : 요약서 3p)

Abstract ▼

Purpose & Contents
Tungsten alloys are studied for the use of the plasma-facing materials in the divertor module of fusion reactors, and the properties obtained are used to develop interatomic potentials. This will be in turn passed to large-scale atomistic calculations for the prediction of the

Purpose & Contents
Tungsten alloys are studied for the use of the plasma-facing materials in the divertor module of fusion reactors, and the properties obtained are used to develop interatomic potentials. This will be in turn passed to large-scale atomistic calculations for the prediction of the effects of irradiation damage to the material properties. A collaboration with experiment will complete the new way of systematic materials design.
Elemental tungsten and its alloys are studied to understand the role of local structures and the variation of microstructure in the behavior of irradiated materials at elevated temperature. Ultimately, the outcome of this research will work as a part of the integrated multiscale analysis platform for materials by design.

Results
(1) First principles calculations
- The local structures and cohesive energies of W-X-Y alloys
- Material property DB construction
- Cross-training between theory and experiment for reliability
- Effects of alloying (solute atoms) on the mobility of interstitials
(2) Interatomic potential development
- Rule-based potential development with screening function and repulsive correction function
- Data-driven potentials within artificial neural network using DNN, k-NN, and LSTM
(3) Methodology for large-scale calculations
- Efficient time integration, boundary conditions for biliion-atom systems
- Statistic information and fluence calculations to be directly compared with experiments

Expected Contribution
A way to systematically predict the material properties under extreme environments of fusion reactors and to implement the modeling platform will have a huge impact not only on the plasma-facing materials of divertors but also on various materials design for the entire fusion system such as K-DEMO. Thus, the whole materials design process is expedited and improved at lower cost and time compared to the corresponding experimental measurements.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국 문 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 1. 연구 개발 과제의 개요 ... 8
• 1-1. 연구 개발 목적 ... 8
• 1-2. 연구 개발의 필요성 ... 8
• 1-3. 연구 개발 범위 ... 8
• 2. 국내외 기술 개발 현황 ... 8
• 3. 연구 수행 내용 및 결과 ... 9
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 16
• 4-1. 목표 달성도 ... 16
• 4-2. 관련 분야 기여도 ... 16
• 5. 연구 결과의 활용 계획 ... 16
• 6. 연구 과정에서 수집한 해외 과학 기술 정보 ... 17
• 7. 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 17
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구 시설·장비 현황 ... 17
• 9. 연구 개발 과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 17
• 10. 연구 개발 과제의 대표적 연구 실적 ... 18
• 11. 기타 사항 ... 18
• 12. 참고 문헌 ... 18
• 끝페이지 ... 20