초록 ▼

□ 연구개발 목표
토카막 핵융합 플라즈마 내 불순물 수송현상을 능동적으로 활용하여 핵융합로 내벽과 디버터에 이르는 열속/입자속 제어법을 확립한다. 연구방향은 크게 두 가지로, 불순물 거동현상 분석과 이를 이용한 ELM 억제 방법, 그리고 디버터-플라즈마 분리현상 이해와 이를 활용한 디버터 열속 제어 방법을 모색한다. 노심에서 경계에 이르는 종합적인 연구를 통해 핵융합로에서 실질적으로 사용 가능한 제어 방법 기술을 확보한다.

□ 연구개발 내용
토카막 플라즈마 전 영역에 걸쳐 일어나는 불순물의 거동과 이를 이용한

□ 연구개발 목표
토카막 핵융합 플라즈마 내 불순물 수송현상을 능동적으로 활용하여 핵융합로 내벽과 디버터에 이르는 열속/입자속 제어법을 확립한다. 연구방향은 크게 두 가지로, 불순물 거동현상 분석과 이를 이용한 ELM 억제 방법, 그리고 디버터-플라즈마 분리현상 이해와 이를 활용한 디버터 열속 제어 방법을 모색한다. 노심에서 경계에 이르는 종합적인 연구를 통해 핵융합로에서 실질적으로 사용 가능한 제어 방법 기술을 확보한다.

□ 연구개발 내용
토카막 플라즈마 전 영역에 걸쳐 일어나는 불순물의 거동과 이를 이용한 ELM 억제 및 디버터-플라즈마 분리현상을 통한 디버터 열속 완화 등의 물리적 현상들을 실험과 진단, 전산해석을 통해 통합적으로 연구한다. 이를 위해 본 센터에서는 핵융합 플라즈마의 노심부에서 언저리 영역까지 유기적이고 상호보완적으로 접근하여 핵융합 플라즈마의 난제 중 하나인열속/입자속 완화에 실질적인 방안을 모색하여 향후 ITER 및 실증로에서 활용할 수 있는 원천기술을 확보를 위한 기반을 다진다.
불순물의 열속/입자속 완화 연구를 위한 상세주제들을 아래와 같이 총 5개로 나누어 도전한다. 그 중 불순물 수송 및 ELM 제어와 관련한 것으로,
1) 불순물을 활용한 ELM 제어 실험 수행 및 해석 (1세부, 2세부)
2) 불순물 거동 해석을 위한 실험기반 및 해석기반의 전산모사 (1세부, 3세부, 4세부)
또한 플라즈마-디버터 분리현상의 이해와 제어를 통한 디버터 열속 완화와 관련한 것으로,
3) 플라즈마-디버터 분리현상 KSTAR 실험 수행 및 해석 (1세부, 4세부)
4) 디버터 열부하 및 경계 물리 전산모사 (1세부, 3세부, 4세부)
노심에서 경계에 이르는 불순물의 거동현상 관찰과 ELM 제어 및 디버터 열속 진단을 통한 실험적 이해를 위한
5) 노심에서 경계에 이르는 불순물 및 열속의 종합적 진단(1세부, 2세부, 4세부)이다.
위의 5개 상세 주제들은 다시 여러 개의 세부주제로 나뉘어 연구가 진행된다. 각 세부과제들 간의 유기적이고 보완적인 협업을 통해, 실험과 진단, 전산해석에 이르는 종합적인 물리현상 분석과 불순물 수송과 경계플라즈마 물리의 심층적이고 통합적인 이해를 도모한다. 본센터의 목표달성을 위해 선행연구 결과를 적극 활용하고 다양한 국내 및 국제 공동연구를 통해 선도적 수준의 기술을 확보한다.

□ 활용계획 및 기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함)
본 연구팀에서 개발 및 확보한 여러 불순물 및 경계영역 첨단 진단계와 노심에서 경계를 아우르는 세계 최고 수준의 다양한 전산해석 코드를 활용하여 핵융합 플라즈마의 난제인 불순물 축적 제어 및 이를 활용한 ELM 억제와 디버터 최대열속 완화를 해결하는 핵심기술 습득에 기여한다. 세계 유수의 연구기관들과의 공동연구를 통해 선도적 수준의 역할수행을 기 대하며 고급 신진 연구인력 양성에 기여한다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목별 성과 ... 5
• 1-1. 연구개발 목표 ... 5
• 1-2. 평가항목별 성과 ... 8
• 1-3. 목표 미달 시 원인 분석 ... 22
• 1-4. 연구개발 목표 및 주요내용 변경사항 ... 22
• 1-5. 선정/단계/연차점검의견 ... 23
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 26
• 2-1. 추진내용 및 연구개발결과 ... 26
• 2-2. 추진 일정 실적 ... 88
• 3. 연구 개발 결과의 활용 방안 ... 92
• 3-1. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여정도 ... 92
• 3-2. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 97
• 3-3. 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 101
• 4. 당초 연구계획 대비 주요 변경사항 ... 104
• 끝페이지 ... 105