기계학습(MACHINE LEARNING) 기반 실시간 ELM 제어 기술 개발 및 실험 검증에 대한 연구성과, 연구원, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 기계학습(MACHINE LEARNING) 기반 실시간 ELM 제어 기술 개발 및 실험 검증 연구원 신기욱 박사후연구원 (KSTAR 연구본부) 연구개요 기계학습 (Machine Learning)에 기반한 실시간 ELM 제어 기술의 도입으로 기존 RMP를 이용한 핵융합로 경계면 불안정(ELM) 억제 기술의 한계 (단시간, 저성능)를 극복하고 세계 최고 수준의 장시간 및 고성능 ELM제어 기술 개발 및 실험 검증 연구내용 기계학습 알고리즘을 이용한 실시간 플라즈마 상태 판단 및 RMP 전류 자동 인가 시스템, 실시간 제어를 통한 RMP 전류세기 최적화 기술 개발 및 KSTAR를 통한 ELM 제어 실험 검증 “3차원 자기장에 의한 핵융합 플라즈마 불안정성의 실시간 제어연구” 과제로 수행된 KSTAR에서 기계학습을 통한 실시간 ELM 제어의 최초 실험 결과 ※ 한국수력원자력(주) 수탁과제(2019-RFP-신산업-1의 2019년도 K-CLOUD 과제)로 참여한 연구성과 주요성과 과학적 가치 KSTAR 운용을 통해 RMP를 이용한 ELM 억제는 세계적 성과를 창출 했으나[Park Nat. Phys. (2018)], RMP를 적용할 때 통상적으로 관찰되는 플라즈마 성능 하락 및 PFC초과 가열문제로 인해 ELM 제어된 장시간 · 고성능 플라즈마 달성 가능성은 여전히 불확실한 상태 새로운 실시간 ELM 제어 기법(기계학습)을 도입하고 KSTAR 플라즈마 실험을 통한 검증에 성공함으로써 차세대 고성능 플라즈마 장시간 ELM 제어 구현 실마리 제공 H모드 직후의 First ELM은 giant ELM이 될 확률이 큰 것으로 ITER를 포함한 미래 핵융합로에서 반드시 제거되어야 하는 불안정성인데, 본 연구에서는 L-H 천이 직후 기계학습 알고리즘에 따라 RMP를 실시간으로 인가하여 First ELM을 포함한 ELM의 완전 억제를 달성하는데 성공 RMP 세기 조절을 통해 장시간 ELM 억제시 플라즈마 성능 향상(~60%)을 달성하고 관련 물리학적 이해 도출(최적화된 RMP 세기의 존재 확인 및 효율적 제어를 위한 ELM 억제 원도우 폭의 중요성 이해) 기술적 가치 기계학습 기반 실시간 ELM 제어 알고리즘을 KSTAR PCS에 구축 성공 RMP 인가 시점 조절을 통한 실시간 ELM 제어 기술을 개발하고 KSTAR PCS 구축 성공 기대효과 ITER나 K-DEMO 등 차세대 핵융합로에 요구되는 고성능 · 장시간 플라즈마에서의 ELM 억제를 위한 최신 기술을 제공함으로 세계 최고 수준의 ELM억제 및 KSTAR만의 독자 기술로 활용 기대 관련이미지 기계학습에

초고온 토카막 플라즈마의 발생 및 장시간 운전연구에 대한 연구성과, 연구원, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 초고온 토카막 플라즈마의 발생 및 장시간 운전연구 연구원 윤시우 본부장 (KSTAR 연구본부) 연구개요 중수소와 삼중수소간의 연속적인 핵융합반응을 위한 조건 중 하나인, 1억도 이상의 이온온도를 가지는 토카막 플라즈마를 발생하고, 이를 오랜 시간 지속시킬 수 있는 토카막 플라즈마 운전시나리오 연구 연구내용 장치내벽과 접촉하지 않은 채 유지되는 플라즈마 형상(Upper single-null diverted configuration)에서 일반적인 고성능 운전모드(H-mode) 진입을 억제, 최대 4 MW 정도의 중성입자빔 가열장치로, 1억도 이상의 이온온도를 가지는 토카막 플라즈마의 발생을 전하교환 분광기 진단장치를 이용하여 확인 자기유체역학적(MHD, magnetohydrodynamic) 불안정성을 피해갈 수 있는 운전 영역을 탐구하여, 기존의 지속시간보다 2배 이상 늘어난, 20초 동안 1억도 이상의 이온온도 유지하는 운전시나리오 실증 주요성과 과학적 가치 이온온도 1억도 및 장시간 유지가 가능한 플라즈마를 만들 수 있고, 또 쉽게 재현이 가능한 운전시나리오를 확보하여, 고온 플라즈마 관련 연구를 일관성 있게 진행할 수 있는 토대 마련 H-mode로 불리는 일반적인 고성능 플라즈마와 다르게, 바깥 쪽 경계영역에서의 에너지 및 입자 수송 장벽을 가지고 있지 않으면서도 중심부에서 높은 이온온도를 보이는데, 이를 꾸준히 연구한다면, ITER와 같은 공학적 실증로를 대상으로 한 새로운 운전시나리오의 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대 기술적 가치 기존의 장치 내벽과 접촉상태인 플라즈마 형상에서 시도되던 방식이 아닌, 내벽 비접촉 플라즈마 형상에서 고온 플라즈마 발생 시나리오를 추가로 보유 전년도 연구 결과(지속시간 8초)보다 길어진 시간 동안 고온 플라즈마를 유지(20초), KSTAR 장치의 고온 핵융합 플라즈마 실험연구 및 실증로 관련 연구에 활용할 가능성 높임 사회적 가치 핵융합 플라즈마 연구의 괄목할만한 성과로 새로운 미래에너지에 대한 필요성 및 핵융합 발전 가능성에 대한 대국민 인식 제고 기대효과 중수소와 삼중수소 간의 연속적인 핵융합반응에 필요한 높은 이온온도를 달성하여 핵융합에너지 실현을 위한 핵융합로 운전 기술 개발의 성과와 기존 운전시나리오의 문제점 중 하나인 대면 물질 부하의 우려를 낮춘 새로운 운전 시나리오 연구 기대 국제 공동실험 장치로서 KSTAR의 위상을 높이고 ITER 및 DEMO 와 같은 실증로 연구에 활용할 가능성을 보임. 또한 고온 플라즈마 유지 시간을 지속해서 늘리는 노력을 통한 학술 커뮤니티의 성장 및 인적 교류 활성화에 도움 관련이미지 2020년도 KS

전역 유체 난류 시뮬레이션을 위한 보존적 유체 모델 개발에 대한 연구성과, 연구원, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 전역 유체 난류 시뮬레이션을 위한 보존적 유체 모델 개발 연구원 김성식 책임연구원 (핵융합공학연구본부) 연구개요 토카막 핵융합 장치에서 플라즈마 난류는 장치의 감금 성능을 저하의 원인으로 플라즈마 난류의 발생 기작을 이해하고 제어하기 위해 난류 시뮬레이션 기술을 개발하고 활용 토카막 난류의 정밀한 예측 및 제어를 위한 시뮬레이션 기술 개발은 정확한 모델 방정식들이 선행적으로 확립되어야 가능 본 연구에서는 현재 유체 난류 시뮬레이션에 적용되고 있는 모델 방정식들이 전역 시뮬레이션 시 에너지를 보존시키지 못함을 수학적으로 증명하고 에너지 보존을 만족하는 모델 방정식들을 제시 연구내용 토카막 내 입자들의 회전운동 효과가 고려된 유체 모델 방정식들을 동력학적 방정식으로부터 입자, 운동량, 에너지가 보존되는 일반적인 형태로 유도 유도된 유체 방정식으로부터 플라즈마 운동 에너지와 장 에너지 방정식들을 유도하고 이들 간 에너지 교환율 및 총 에너지 보존식을 정립 미국, 일본에서 개발되어 현재 사용되고 있는 유체 닫힘(Closure) 모델을 적용했을 때 장 에너지 방정식에 총 에너지 보존을 깨는 부가적인 항이 남게 되는 것을 발견. 이는 난류의 생성 혹은 감쇄가 실제보다 부가적으로 일어날 수 있음을 의미 총 에너지가 보존되기 위해서는 기존 닫힘 모델이 어떤 식으로 보정되어야 하는지를 제시하고 유한회전반경 효과에 대한 닫힘 모델이 추가되어야 함을 보임. 주요성과 과학적 가치 동력학적 방정식으로부터 유체 방정식들을 유도하는 과정을 체계화하고 이로부터 플라즈마 운동 및 장 에너지 방정식을 유도하였고, 특히 장 에너지 방정식과 유체 방정식들 사이의 관계를 밝히고 이로부터 유한회전반경 효과 항들에 대한 새로운 닫힘(Closure) 모델이 에너지 보존을 위해 필요함을 보임 현재 토카막 유체 난류 시뮬레이션에 사용되고 있는 유체 모델이 에너지 보존을 만족하지 못하고 있음을 보이고 이에 대한 보정 방법을 제시 기술적 가치 물리량의 보존성 깨짐은 오차의 누적을 통해 시뮬레이션 시간과 영역이 확대될수록 코드의 신뢰도가 훼손됨에 따라 본 연구는 토카막 전 영역에 대한 장시간 유체 난류 시뮬레이션을 수행할 때 필요한 보존적 유체 모델을 제시 기대효과 정확한 보존관계식을 갖는 유체 모델을 제시함으로써 핵융합 실증로 공학기술 개발에 필요한 장시간 안정적으로 시뮬레이션 할 수 있는 코드 개발 기반 확립 관련이미지 A conservative gyrofluid model: Effect of closure on energetics 논문

KSTAR 고성능 시나리오 안정성을 유지하는 고속입자 수송의 역할에 대한 연구성과, 연구원, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 KSTAR 고성능 시나리오 안정성을 유지하는 고속입자 수송의 역할 연구원 강지성 선임연구원 (핵융합공학연구본부) 연구개요 토카막 장치의 고성능 시나리오는 장시간 안정적 유지 고성능과 안정성을 확보하기 위한 다양한 요인 중 실험과 모델링을 비교하여 고속입자 수송이 안정성에 끼치는 영향 규명 연구내용 KSTAR 장치에서 제한된 환경에서 고속이온 수송을 조절하여 플라즈마 실험 수행 고속이온 수송 변화에 따른 플라즈마 안정성 분포 변화를 통합 모델링을 통한 해석 주요성과 과학적 가치 핵융합 플라즈마에서 고속이온의 고성능 플라즈마 시나리오 안에서 역할은 매우 중요한 이슈인 바, 고속이온과 전류 분포에 의한 안정성의 상호 관계를 제시하고 성능 변화를 분석하여, 다가올 ITER 및 핵융합 실증로 건설에 필요한 핵융합 고성능 시나리오 개발에 있어 안정성과 성능 간의 균형있는 시나리오 개발을 위한 단초를 제시하는 중요한 연구임 기술적 가치 토카막 타입의 핵융합로를 장시간 구동하는 기술로는 중성입자빔이 현재 널리 쓰이고 있고, 중성입자빔 입사와 고속입자에 의한 플라즈마 가열, 고속입자 수송에 대해 통합적인 모델링을 통해 분석하는 기술을 구축하여 차후 고성능 플라즈마 개발을 위한 고속입자의 영향에 대해 다양하고 심도 있는 연구를 진행할 수 있는 기술적 토대를 마련함 기대효과 KSTAR의 최종 목표이자 핵융합 실증로가 요구하는 고성능 플라즈마를 수백초 이상 안정적으로 운전하는 것임 여기에 필수적인 것이 고속의 중성입자 입사를 통한 가열이며, 이 고속입자들이 플라즈마 성능을 올리고 안정성 또한 유지하게 하는 것이다. 본 연구 고속이온의 수송과 가열에 대한 정량적인 분석은 추후 KSTAR 최종 목표를 달성하는 시나리오 개발의 주요 기반이 될 것임 관련이미지 고속이온 수송이 활발할 때 플라즈마 전류와 안정성 분포도. (a,b) 전류분포 (c,d) 안정성 분포 고속이온 수송이 제한 시 플라즈마 전류(a)와 안정성 분포(b)

토카막 PFC 반사에 의한 진단신호 왜곡 제거 기술에 대한 연구성과, 연구원, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 토카막 PFC 반사에 의한 진단신호 왜곡 제거 기술 연구원 오승태 책임연구원 (핵융합공학연구본부) 연구개요 토카막에서 텅스텐 타일의 반사광 경로를 추적하여 진단 신호 왜곡을 제거하는 기술 개발 연구내용 텅스텐 타일의 토카막에서 카메라에 입사되는 텅스텐 타일의 반사광 경로 추적 프로그램 개발 측정된 카메라 데이터로부터 반사광 제거 기술 개발 주요성과 과학적 가치 토카막 내부의 반사광은 핵융합 분야에서 중요한 난제 분야로 본 기술을 통해 세계 핵융합 연구에 큰 기여가 될 것이며, 우리나라가 핵융합실증로 내벽 진단분야에서 선두에 있게 될 것으로 예상 ※ 2020 ITPA* 미팅에서 “Progress of Reflection Elimination Code for KSTAR" 라는 주제로 발표(2020.10.13.) * ITPA(International Tokamak Physics Activity) : ITER 참여 각국의 전문가로 구성되어 토카막 플라즈마물리에 대한 연구를 수행하며 ITER의 현안을 다루고 성공적인 ITER 운전을 위한 플라즈마 정보를 제공하는 역할 수행 기술적 가치 "텅스텐 PFC 표면 반사광 분리코드(Surface Reflection Separation Code of Tungsten PFC)" 프로그램 등록 완료(2020.12.31.) 기대효과 토카막 내부의 반사신호 분리 기술을 통해 반사율이 높은 텅스텐 PFC 환경에서도 기존 토카막 진단장치 정상 작동 세계 핵융합연구의 이슈 중에 하나인 토카막 내부의 반사광 문제 해결로 한국 핵융합의 국제위상 향상 전체 광선 정보를 제공하는 시뮬레이터의 개발로 입사광 추적 및 조명광 모사를 이외 광 연구에 적용 및 관련 프로그램 국산화 기여 가능성 관련이미지 개발된 광선 추적 엔진의 정보를 바탕으로 카메라 이미지 구성 반사광 제거 알고리즘 테스트

금속 수소화물 삼중수소 저장·공급 용기 개발 및 검증에 대한 연구성과, 연구원, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 금속 수소화물 삼중수소 저장·공급 용기 개발 및 검증 연구원 장민호 책임연구원 (핵융합공학연구본부) 연구개요 핵융합 실증로용 연료주기를 위한 금속수소화물 삼중수소 저장 · 공급 용기 설계, 제작 및 성능 검증 연구내용 핵융합 실증로용 연료주기용 삼중수소의 안전한 저장과 공급을 위한 금속 수소화물 저장 · 공급 용기의 설계 요건, 설계 개념, 제작 절차 수립 및 실험 용기를 통한 수소/중수소 성능 검증 수행 주요성과 과학적 가치 지속적으로 연구성과를 SCI 논문 (Fusion Engineering and Design, Fusion Science and Technology, Nuclear Fusion)에 다수 게재(2009~2020) ※ 2020년 3건 게재(붙임2 정량성과 참조) 기술적 가치 핵융합 실증로에 적용할 수 있는 연료주기용 삼중수소 저장 · 공급 용기 개발 및 검증 완료 경제적 가치 향후 핵융합 실증로 삼중수소 플랜트 기술 확보를 위한 교두보 마련 ※ 해외특허 등록 1건(붙임2 정량성과 참조) 사회적 가치 안전한 삼중수소 저장 · 공급 용기 개발기술을 수소 저장 용기 개발을 위한 기반 기술로 활용 가능함에 따라 수소차 등 수소 산업에 적용 가능 인프라 가치 우리나라의 국제핵융합실험로(ITER) 건설사업에 현물조달 품목인 삼중수소 저장 · 공급 시스템의 제작을 위한 필수 절차인 ITER 국제기구와 조달약정 체결(2021년 예정)에 필요한 예비설계 기술확보 기대효과 ITER, 핵융합 실증로(DEMO) 등 핵융합 연구 및 발전 시설의 삼중수소 저장 · 공급 용기 적용 삼중수소 이용 시설의 안전한 삼중수소 관리를 위한 저장 · 공급 용기 적용 수소 산업(수소 저장소, 수소 전기차 등)에 적용 가능한 수소 저장 용기의 개발, 실험 및 시스템 통합 성능 시험 수행 가능 기타 수소 관련 반응기 혹은 저장 및 공급 용기로 적용 가능함. 관련이미지 핵융합 실증로용 연료주기를 위한 금속수소화물 삼중수소 저장 · 공급용 용기 설계에 관한 프랑스 특허출원 삼중수소 저장용기 개발을 위한 Full scale 실험용 우라늄 베드 외부 계략도 삼중수소 저장용기 개발을 위한 Full scale 실험용 우라늄 베드 내부 용기 계략도

ITER 조립장비류 개발·제작에 대한 연구성과, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 ITER 조립장비류 개발·제작 연구개요 ITER 주장치 조립을 위한 전용 조립장비로, 수량 대비 34% 할당률 조립장비 조달 진공용기 및 포트, 초전도 자석, 열차폐체 등의 대형·고중량 조립대상물을 정밀(±1mm 조립공차)하게 조립하기 위한 전용 조립장비 개발 및 제작 연구내용 우리나라에 할당된 ITER 주장치용 조립장비를 ITER 국제기구와 협력하여 설계, 제작, 시험, 운송, 현지 설치 및 시운전 지원 등에 대한 연구 진행 주요성과 과학적 가치 ITER 핵융합 주장치 조립을 위해서는 대형, 고중량의 조립대상물(진공용기, 자석구조물, 열차폐체 등)을 정밀하게 조립되어야 하는 조건이 요구되고 있으며, 우리나라는 조립에 필요한 전용 조립장비 설계, 제작, 시험 및 현장 지원의 책임이 있음 * ITER 주장치의 핵심부품으로 진공용기 (450톤), 자석구조물(350톤), 열차폐체(30톤), 중앙 자석구조물(1,100톤) 등이 있으며 10m 내외의 높이를 가지는 대형, 고중량 구조물로써 제한된 조립공간 내에서 ±1mm 이내의 조립 공차를 준수해야 하는 고정밀 조립이 요구됨. 총 44종의 주요 조립장비를 설계, 제작, 시험절차 개발, 시험 및 ITER기구 현지에 성공적으로 운송 완료함으로써 ITER 주장치의 성공적 조립착수 및 ITER 사업 전체 성공에 크게 기여 * ITER 기구는 진공용기 섹터 6번 조달 완료를 기점으로 회원국의 정상급 인사가 참여한(화상참여) ITER 장치 본격 조립 착수식 선언(20.7월) 기술적 가치 (섹터 부조립장비) 섹터 부조립장비(SSAT)는 ITER 핵융합장치 조립에서 섹터를 조립하기 위한 핵심 조립장비로써 조립대상물들을 지지하면서 ±1mm 이내의 조립 공차 내에서 조립될 수 있도록 6 자유도 정렬기능(3축 직진 및 3축 회전기능)을 갖춰야 하며, 국내 시험('18.2) 및 ITER 현지 기능 및 성능시험(19.11)을 성공함으로써 우리나라의 기술력을 입증 (섹터 인양장비) SSAT에서 조립된 섹터는 1,250톤의 중량과 12m의 높이를 갖는 대형, 고중량물로서 인양 및 정렬을 위한 섹터 인양장비(sector lifting tool, SLT)를 설계부터 검증시험(2,000톤)까지 한국의 독자적인 기술로 개발을 완료(20.6) (특수 인양장비) ITER 핵융합장치의 중앙에는 중량 1,100톤, 높이 11m의 자석구조물(central solenoid)이 위치하며, 이를 안전하게 인양하기 위한 특수 인양장치의 설계 및 검증시험(1,600톤)까지 한국의 설계기술 및 검증시험 개발로 완료(20.7) (직립화 장비) 수평으로 조달된 진공용기, 자석구조물 및 열차폐체 등은 조립착수를 위해 직립화 과정이 필요하며, 연동작업이 가능하고 체결,

ITER 진공용기 본체(섹터) 성공적 개발·제작에 대한 연구성과, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 ITER 진공용기 본체(섹터) 성공적 개발·제작 연구개요 ITER 건설의 핵심장치인 진공용기 본체(높이 13.8m, 무게 약400톤)의 성공적인 R&D, 설계, 제작 및 조달을 통한 대형 진공용기의 설계 및 정밀제작기술 확보 연구내용 가장 엄격한 프랑스 원자력 압력용기 법령 요건 및 ITER 요건을 만족하는 대형 진공용기 설계/제작기술, 정밀조립 (정밀세팅/용접/3차원 치수 분석) 및 정밀 비파괴검사 (위상배열 초음파검사 및 내시경을 이용한 원격육안검사) 기술 개발 주요성과 과학적 가치 진공용기 본체는 핵융합 반응을 위한 플라즈마 발생과 가둠환경을 제공하고 방사선 1차 방호벽 및 블랑켓 등의 다양한 부품을 정밀하게 지지하는 구조물로서 '25년 First Plasma를 위한 가장 중요한 ITER 이사회 마일스톤(우리나라 진공용기 본체 6번)으로 관리 전체 진공용기 본체 9개 중 가장 먼저 제작되어야 하는 본체 6번을 성공적으로 제작함으로 ITER 토카막 주장치 조립·설치의 기준점 역할, 각종 기술적 난제 극복 등 선행 제작 경험을 타 회원국*과 공유함으로써 ITER 사업 전체 성공에 크게 기여가 기대 * 본체 9개 중 우리나라 4개 조달, EU 5개 조달 중으로 EU 공정 가속화에 기여 기술적 가치 진공용기 본체 6번은 ITER 참여국 최초로 제작된 초호기로서 복잡한 3차원 형상을 갖는 총 높이 13.8m 및 무게 400ton의 특수 스테인레스강 소재의 이중벽 구조와 격벽차폐체로 구성되어 있으며, ITER 품목 중 가장 엄격한 프랑스 원자력법령(INB & ESPN Order, PED) 요건과 ITER 기구가 요구하는 품질 및 기술요건을 만족시키기 위한 각종 기술적 난제들을 가장 먼저 해결하며 제작 및 조달을 완료함 사회적 가치 본격적인 ITER 주장치 조립 착수로(20년 7월) 핵융합에너지 상용화의 기술적 난제 해결을 위한 ITER 장치 건설 및 운영 가시화 * ITER 이사회 결성(88)후 32년, 7개 회원국 공동이행협정('06)후 14년 만에 ITER 건설 현장에서 “장치 조립 착수 기념식”을 개최하고 본격적인 주장치 조립에 돌입함(20년 7월) 가장 제작이 어려운 품목으로 평가받는 ITER 진공용기 본체에 대해 사업 참여국 중 최초 제작 성공을 통해 한국 기술관리의 우수성을 전 세계에 널리 알린 가치가 있음 기대효과 프랑스 원자력법령, RCC-MR 2007 코드 및 Agreed Notified Body의 엄격한 품질관리를 동시에 제작에 적용한 국내 최초의 사례로서, 핵융합 상용화를 위한 기반기술 확보 및 한국 기계 기술의 우수성을 전세계에 입증함으로써 관련 핵융합 / 가속기 등 해외 특수 대형 프로젝트 수주

플라즈마기술 기반 저장시스템의 핵심요소기술 개발에 대한 연구성과, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 플라즈마기술 기반 저장시스템의 핵심요소기술 개발 연구개요 신선 농산물 저장성 향상을 위한 위해 미생물 살균기술, 농산물 숙성 및 호흡 억제 기술 등의 핵심요소기술 개발 연구내용 농산물 부패를 유발하는 미생물을 억제하여 농식품 저장성을 향상시키는 살균용 플라즈마 장치 개발 농산물 숙성을 가속화시키는 에틸렌을 제거하여 농산물의 저장성을 향상시키는 에틸렌 제거용 플라즈마 장치 개발 농산물의 호흡을 감소시켜 농산물 노화를 억제하기 위한 호흡 억제용 플라즈마 장치 개발 주요성과 과학적 가치 다양한 신선 농산물 표면의 위해 미생물 3종을 99.9% 이상 살균 대기압 플라즈마를 활용하여 SiC를 손상없이 안정적으로 식각 할 수게 함. (Plasma Sci. & Tch. 21) 병원성 박테리아: E.coli 0157:H7, S. Typhimurium, and L. monocytogenes 대상 농산물: 사과, 배추, 방울토마토, 대파, 파파야, 허니듀멜론 SCI 논문(1편): J. Phys. D: Appl. Phys. 53, 204003 에틸렌 제거 99% 이상 달성, 다양한 형태의 플라즈마 발생원 연구 Pilot scale (1 m3) 저장고(사과)에서 시험 완료 Pin-type corona, honeycomb 구조 corona를 이용한 에틸렌 제거 장치 개발 SCI 논문(3편): J. Phys. D: Appl. Phys. 53, 334002, Catalysts 10, 133, Plasma Sources Science and Technology Accepted 플라즈마 장치로 NO를 발생시켜 토마토 대상으로 호흡량 감소를 처음으로 확인 Lab scale에서 토마토 대상으로 호흡량 최대 50% 감소, 4일~8일 간 호흡억제 20% 이상 확인 Lab scale 저장 환경변수(온도, 습도, 유량, 산소 등)가 NO, N2O 농도 및 확산에 미치는 영향을 실험과 전산모사를 통해 규명 기술적 가치 TRL 6 이상의 살균용 플라즈마 장치 및 에틸렌 제거 장치 개발 원천기술 및 지재권 확보 해외 특허등록(2건): US01071612B2, EU15852309.2, 3극 특허 모두 획득 국내 특허등록(3건): 10-2167842, 10-2149432, 10-2165506 국내 특허출원 (3건): 10-2020-0024096, 10-2020-0050034, 10-20200050033 기술이전을 통한 상용화 가속화 2020.08.03., (주)스마트테크, 플라즈마기술 기반 스마트 저장 시스템 및 핵심요소기술’ 핵심요소기술을 성공적으로 확보하여 세계 최초로 플라즈마기술 기반 저장 시스템 개발에

초정밀 연마용 플라즈마 발생원 개발에 대한 연구성과, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 초정밀 연마용 플라즈마 발생원 개발 연구개요 인공위성 광학 부품 소재인 실리콘카바이드(SiC)를 기계가공에 의한 하부층 손상이 발생하지 않게 플라즈마를 이용하여 원자층 수준까지 초정밀 연마할 수 있는 플라즈마 발생원 기술 개발 연구내용 대기압 플라즈마를 이용한 SiC 식각 원리를 규명하고, 최적화된 대기압 플라즈마 발생원을 고안하여, SiC 소재에 기계적인 손상 없이 보정가공을 할 수 있게 함. 진공플라즈마를 이용하여 SiC를 고진공 환경에서 원자층 수준으로 식각을 할 수 있는 기술을 처음으로 개발하고, 이를 이용하여 초정밀 보정 가공을 할 수 있게 하였음. 주요성과 과학적 가치 SiC에 대한 원자층 연마 연구를 처음으로 수행하여 논문(Thin Solid Film, 707)으로 발표. 대기압 플라즈마를 활용하여 SiC를 손상없이 안정적으로 식각 할 수게 함. (Plasma Sci. &amp; Tch. 21) 기술적 가치 우주광학 부품으로 널리 사용되는 SiC 초정밀 연마용 플라즈마 발생원 원천기술을 개발하여, 다가올 우주산업시대에 꼭 필요한 SiC 초정밀 연마기 개발을 가능케 함. 사회적 가치 선진국에서 독점하고 있는 초정밀 연마기술 분야에서 SiC에 대한 플라즈마 연마를 국내에서 최초로 개발하여, 향후 우주산업 시대의 미래 먹거리 기반을 마련함. 기대효과 인공위성용 SiC 거울 보정 가공, X-ray 거울 초정밀 연마 적용으로 국내 초정밀 가공 산업 육성 기여 관련이미지 <img src="/thumbnails/editorImage/images/000017/20220729144909429_KLZPDPZM.jpg" title="" alt="상용화 장치 (Pilot System) 초정밀 연마 공정 최적화 (연마후 Ra 상용화 장치 (Pilot System) 초정밀 연마 공정 최적화 (연마후 Ra < 0.2nm) 초정밀 연마를 위한 고진공 플라즈마 이온/라디칼 빔 발생 장치 개발 초정밀 가공용 플라즈마 소스, OLED 산업 고진공 정전기 제거 활용 요청(S사)으로 기술이전 진행 (20년 8월 3일 계약, 선급기술료 1.74억원, 경상기술료 매출 2%)