연구성과
연구성과
2015년선행기술연구센터 토카막 핵융합 플라즈마 난류 동력학적 시뮬레이션 기술 개발
| 2015 | 토카막 핵융합 플라즈마 난류 동력학적 시뮬레이션 기술 개발 |
|---|---|
| 1.주요 연구성과 | 정성적 성과 획기적인 비용 절감과 활용 범위를 확대한 활용범위를 확대한 전도냉각형 초전도자석 ECR 이온원 국내 개발 성공 (첨단 초전도 기술 적용으로 고효율/저비용 달성, 기존 ECR 이온원 한계 극복) - 이번 전도냉각형 초전도자석 ECR 이온원은 첨단 초전도 기술인 “전도냉각형 초전도 자석”기술로써, 기존 ECR 이온원처럼 고가의 액체헬륨이나 관련 부대장치가 필요 하지 않음 - 이러한 획기적인 비용 절감(1/10)과 저전력화, 소형화(기존의 1/4) 기술력은 고전하 중이온빔을 고가의 가속기 없이도 이용할 수 있게 할 수 있어 다양한 산업체에서도 활용될 수 있는 장점을 가짐. 특히, 첨단 초전도 기술인 초전도기술인 전도냉각형 전도냉각형 ECR 이온원 개발은 세계적으로도 프랑스, 러시아, 일본에 이은 세계 4번째 성공 쾌거 - 나아가, 이번에 개발된 전도냉각형 초전도자석 ECR 이온원 기술에는 초전도자석에 의한 고자기장(>2 T) 발생 기술과 마이크로웨이브(>18 GHz) 플라즈마 기술, 그리고 이온빔 인출·형성·수송기술이 통합적으로 활용된 선진 이온원 기술 정량적 성과 논문 3편, 학술발표 7건, 기술료 260,000천원 |
| 2. 기대효과 및 파급효과 | 중이온가속기의 이온발생장치와 중이온치료기의 차세대 이온발생장치로도 사용가능 하며, 그동안 수입에 의존하던 이온빔 임플란터기술 등에도 활용 고전하 중이온빔과의 물질반응을 이용, 핵융합 물질개발, 신약개발을 위한 바이오 물질과 생체세포 연구, 초소형의 차세대 반도체 개발 등 다양한 미래 선도형 연구에도 적용 가능 또한 기존의 이온을 활용한 마이크로 수준 물질 연구를 나노 수준으로 확장하여 새로운 차원의 신소재 개발을 가능하게 함. 예를 들어, 초소형의 미세회로 개발이나, 초고해상도 엑스레이 진단기술 등에 필요한 원천기술을 제공 무엇보다 무냉매 전도냉각형 초전도 ECR 이온원 기술은 획기적인 비용 절감과 활용 범위 확대할 수 있어 국내뿐 아니라 인도 및 중국 등 해외에서도 깊은 관심을 보이고 있으며, 학계에서도 매우 고무적인 연구로 평가하고 있으며, 향후 고효율 이온원 기술 및 핵융합 파생기술 상용화를 통해 세계 가속기 시장 등 관련 첨단 분야에서 우위 선점 기대 |
| 3.관련그림 |  D형 단면을 갖는 토카막 플라즈마에서 이온 온도 구배로 인해 발생한 난류가 시간에 따라 변화하는 모습을 슈퍼 컴퓨터를 사용해 시뮬레이션한 모습 관련논문 : J.M. Kwon et. al., “Development of semi-Lagrangian gyrokinetic code for full-f turbulence simulation in general tokamak geometry“, Journal of Computational Physics, 283, 518-540 (2015) |
담당부서
연구관리팀
보안문자를 입력 후 확인 버튼을 누르세요.