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'인공태양'통합검색 결과 입니다. (4건)

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핵융합연, 인공태양 'KSTAR' 기술 조기 확보나서…미국·프랑스 등과 손잡아

한국핵융합에너지연구원(원장 오영국)이 '한국의 인공태양' 케이스타(KSTAR)의 조기 기술 확보에 나선다. 11일 핵융합연은 케이스타'의 텅스텐 디버터 환경에서 고온·고밀도·고전류 플라즈마 운전 기술 확보를 위한 플라즈마 실험에 착수했다고 밝혔다. 이 실험은 디버터 환경에서 텅스텐의 불순물 발생 억제와 자기장 제어를 통한 텅스텐 불순물 방지, 가열장치를 이용한 불순물 배출 등을 검증하기 위한 실험이다. 디버터는 핵융합로에서 초고온 플라즈마를 운전할 때 발생하는 1억℃의 열에서 진공용기를 보호하고, 불순물을 제거하는 핵심 장치다. 실험기간은 이달부터 내년 2월까지다. 남용운 KSTAR 연구본부장은 "정부 핵융합에너지 가속화 전략에 따라 플라즈마 운전 시나리오 조기 개발에 나섰다"며 "고온·고밀도·고전류 조건에서 높은 가둠 성능을 달성할 수 있는 고성능 시나리오 연구 및 고성능 플라즈마 환경을 방해하는 각종 불안정 현상을 억제할 기술 연구를 확대해 나갈 계획"이라고 말했다. 남 본부장은 핵융합 실증로 운전에 필요한 고성능 플라즈마 운전 시나리오를 조기 개발하기 위해 H-모드나 하이엘아이(High Li)모드, 화이어 모드 등의 시나리오 개발 및 성능 개선에 적극 나설 계획"이라고 설명했다. 남 본부장은 또 효과적인 실험 진행을 위해 주요 연구 주제별로 6개의 워킹 그룹(시나리오, MHD 안정화 연구, 경계면 페데스탈 연구 등)을 구성하고, 국내외 연구 기관과 협력 연구도 적극 추진한다고 부연설명했다. 핵융합연은 특히 미국 DIII-D(핵융합연구용 토카막) 장치 연구팀, 프랑스 WEST(연구용 토카막) 장치 연구팀을 비롯한 일본, 중국 등과 함께 핵융합 난제 해결에 기여할 40여 개 주제의 공동 실험을 추진한다. 핵융합연은 향후 이 같은 국제 협력 연구를 영국, 체코 등으로 확대해 나갈 방침이다. 남용운 본부장은 “KSTAR는 우리나라 뿐 아니라 전 세계 연구자들에게 안정적인 연구 환경을 제공, 핵융합에너지 난제 해결에 기여하고 있다”며, “추가적인 장치 업그레이드를 통해 선도적인 연구를 수행할 수 있는 환경을 갖추어 갈 예정"이라고 전했다.

2024.11.11 12:44박희범

인공태양 KSTAR · 데이터 민간 개방 "파격"

정부가 핵융합 기술개발을 가속화하기 위해 1.2조원 규모의 신규 프로젝트를 추진하기로 했다. 민관 협력 등 개방형 생태계 강화에도 적극 나설 계획이다. 과학기술정보통신부는 22일 대전에서 '제20차 국가핵융합위원회'를 개최하고, '핵융합에너지 실현 가속화 전략(안)'을 심의·의결했다. 이 전략(안)에 따르면 과기정통부는 핵융합 상용화를 위한 3대 전략 9대 핵심 과제를 추진하기로 했다. 3대 전략은 핵융합과 관련한 기술 혁신과 산업화 기반 구축, 혁신 생태계 조성 등이다. 퓨전 엔지니어링 혁신 프로젝트 추진 기술혁신과 관련 퓨전 엔지니어링 혁신 프로젝트가 추진된다. 민간 엔지니어링 역량과 공공의 핵융합 기술 역량을 결합하는 민-관 공동 개발체계 방식으로 핵융합 실증로 건설에 필요한 디버터·증식블랑켓 등을 개발한다. 민-관 합동으로 핵융합 혁신기술을 개발하고 관련 인프라 구축을 위한 1.2조원 규모의 '핵융합 혁신형 기술개발 및 인프라 구축사업' 예비타당성조사도 기획, 추진한다. 핵융합로 소형화와 관련해서는 민-관 협력 플러그인 프로그램을 도입한다. 민간 컨소시엄이 연구개발을 주도하고, 공공기관은 컨소시엄에서 개발된 기술이 핵융합로에 적용될 수 있도록 지원하는 역할을 담당하도록 할 계획이다. 이 프로그램을 통해 개발한 핵심 부품·장치 등이 해외 시장에 진출할 수 있도록 수출지원도 병행할 방침이다. 융합 디지털 혁신도 추진된다. 디지털트윈 기술의 개발·적용으로 가상 핵융합로를 선제적으로 구현할 계획이다. 핵융합로의 설계 고도화 및 검증 신뢰성을 높이고, 인공지능 기술을 활용해 핵융합로의 표준 운영 기술을 개발할 계획이다. 또 IoT 기반의 핵융합로 운전상태 모니터링 기술을 개발해 극한 환경에서 운전하는 핵융합로의 상태를 원격 진단하는 기술도 개발한다. 산학연 참여 핵융합 혁신포럼 하반기내 구축 산업화 기반 구축을 위해서는 하반기 내에 민간기업과 대학, 출연연이 참여하는 '핵융합 혁신포럼'을 구축한다. 또 내수시장 활성화와 핵융합 관련 민간 스타트업 창업 지원을 위한 'K-퓨전 스타트업 프로젝트'를 추진한다. 기술 산업화 촉진을 위해 공공기술 민간 확산과 상용화를 지원하는 전담기관도 지정, 운영할 계획이다. 국내 핵융합 기업에 대한 세계시장 진출 지원도 단기적, 중장기적으로 나눠 이루어진다. 특히, 중장기적으로 핵융합 종합 수출정보 플랫폼'을 구축, 해외 기술·규제 동향 및 발주·입찰 정보를 제공한다. 연구 성과 확산을 위해선 민-관 협력 기반의 대형 연구개발 프로젝트도 기획, 추진할 계획이다. 핵융합 빅데이터 센터 구축, "민간과 공동 활용" 민-관 협력 기반의 핵융합 혁신 생태계 조성에도 드라이브가 걸린다. 우선 민간에서도 KSTAR를 공동 활용할 수 있도록 지원할 방침이다. 또한, 대학과 기업이 KSTAR, ITER 등을 통해 축적된 핵융합 데이터를 활용할 수 있도록 '핵융합 빅데이터 센터'도 구축한다. 핵융합 인력 수요에 대응하기 위한 전문인력 확보 및 양성도 추진하기로 했다. 대학 핵융합 전공 및 과목 신설과 확대, ITER와 연계한 교육훈련 프로그램도 확충한다. 이와함께 핵융합 규제 체계 개발을 위한 전담 조직도 설치한다. 한편 이날 과기정통부는 핵융합위원회에 이어 '핵융합 연구성과 전시회'와 '공공-민간 핵융합 협력체 결성식'을 개최했다.

2024.07.22 14:01박희범

KSTAR 초전도자석 16년간 3만4천회 가동 "이상무"…40년 유지가 목표

우리나라 인공태양 KSTAR의 초전도자석 성능 검증 결과 16년 동안 안정화 상태를 지속 유지하고 있는 것으로 나타났다. 핵융합 연구계에서는 이 결과가 향후 40년 이상 가동 계획으로 돼 있는 핵융합로의 핵심부품 사용연수를 일부 확인한 것으로 보고 있다. 한국핵융합에너지연구원(핵융합연, 원장 오영국)은 초전도핵융합연구장치 KSTAR의 장기간 운전이 초전도자석에 미치는 영향을 평가하기 위해 초전도자석 성능 검증 시험을 수행한 결과, 최대 성능이 유지되는 것을 확인했다고 24일 밝혔다. 초전도자석은 핵융합 반응이 일어나는 핵융합로에서 초고온 플라즈마를 가두고 제어할 자기장을 생성하는 핵심 부품이다. KSTAR는 세계 최초로 나이오븀-틴(Nb3Sn, 나이오븀-주석) 소재의 초전도자석을 적용했다. 이현정 토카막운전기술본부 초전도시스템연구그룹장은 "초전도라고 해서 상온에서 열이 전혀 없는 것은 아니다"며 "가동시 열량이 100에서 현재 50상태를 유지하는 것으로 이해하면 된다"고 말했다. 이 그룹장은 "현재 지속적으로 열량이 줄며 안정화 상태를 보이고 있다"며 "지금까지 16년 간 아무 문제없이 초전도 자석을 지속 사용한 전례도 없다"고 설명했다. KSTAR의 초전도자석은 지난 2008년 운전을 시작한 후부터 매년 대전류와 고자장 등 극한 핵융합 환경에 반복적으로 노출되어 왔다. 연구진은 초전도자석의 성능저하 여부를 검사하기 위하여 매년 약 15kA 전류에서 교류 손실(AC loss)을 측정한다. 올해는 특별히 초전도자석의 성능을 직접 평가하고자 펄스 방식(pulse mode)으로 운전하는 중심 솔레노이드 자석(Central Solenoid)에 15kA부터 정격 전류인 25kA까지 단계적으로 전류를 높이는 실험을 수행했다. 펄스방식 운전은 장치를 일정 시간 동안 가동한 후 멈췄다 다시 가동하는 주기적인 운전 방법이다. 이때 초전도자석의 초전도 상태가 깨지거나 열부하가 커질 경우, 초전도자석의 성능이 저하된 것으로 판단한다. 이 실험 결과, 25kA 전류 인가 시에도 초전도자석의 상태를 나타내는 데이터가 모두 안정적인 수치를 기록했다고 연구진은 설명했다. 초전도 선재 240다발. 구리선재 120다발 반복 시험 핵융합연은 KSTAR의 초전도자석을 16년간 약 3만 4천 회 이상 펄스방식으로 반복 운전해 왔다. 이 초전도자석은 0.8㎜짜리 초전도 선재 240다발, 구리선재 120다발로 이루어져 있다., 각각의 선재는 2㎛ 두께로 크롬 코팅돼 있다. 이현정 그룹장은 “KSTAR는 전 세계에서 유일하게 나이오븀틴으로 초전도자석을 제작한 핵융합 장치”라며, “KSTAR 운전 과정에서 확보하는 초전도자석 데이터는 향후 ITER 초전도자석 운전 및 핵융합 실증로 초전도자석 제작을 위한 중요 자산이 될 것”이라고 말했다. 이번 실험 결과는 오는 28일까지 서울 올림픽 파크텔에서 열리는 국제 핵융합 및 플라즈마 컨퍼런스(iFPC 2024)에서 공개한다.

2024.06.24 11:57박희범

핵융합연, 인공태양 'KSTAR' 일반 공개

4월 과학의 달을 맞아 한국핵융합에너지연구원이 인공태양 KSTAR를 일반에 공개했다. 한국핵융합에너지연구원(이하 핵융합연)은 일반 국민을 초청해 핵융합 연구자와의 만남 및 연구 시설 견학 기회를 제공하는 대국민 초청 행사 '퓨전 팬 데이'를 20일 개최했다. 참가자는 공식 SNS 채널 이벤트를 통해 핵융합 연구원을 꿈꾸는 청소년 및 학부모 등 80여 명을 선발했다. 이날 행사에는 고진석 박사, 이현정 박사, 이도희 박사가 직접 나서 핵융합 연구 현황과 성과를 설명하고 궁금증을 해소하는 토크콘서트가 진행됐다. 이어 지난해 핵융합로 내부의 디버터 장치를 텅스텐 소재로 교체한 뒤 1억도의 플라즈마를 48초 간 운전하는데 성공한 인공태양 KSTAR 장치의 모습도 공개됐다. 48초는 세계 최장 운전 시간이다. 권은희 홍보팀장은 "이번 행사를 통해 핵융합 에너지 연구 및 인공태양 KSTAR에 대한 국민의 궁금증을 조금이나마 해결하는 기회가 되었길 바란다”며, “앞으로도 다양한 온라인 및 오프라인 이벤트를 통해 국민과 더욱 가깝게 소통하는 연구원이 될 수 있도록 할 것"이라고 말했다.

2024.04.21 23:30박희범

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