실시간 RMP 통합 제어 기반 ELM 제어 장시간 유지 및 성능향상 연구에 대한 연구성과명, 주기여자, 책임자, 연구개요, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 실시간 RMP 통합 제어 기반 ELM 제어 장시간 유지 및 성능향상 연구개요 - 인공지능 기반 실시간 제어 기술과 3차원 자기장(RMP, Resonant Magnetic Perturbation) 최적화를 통합적으로 활용함으로써, 플라즈마 경계면 불안정성 현상(ELM, Edge Localized Mode)의 장시간 제어 및 플라즈마 성능향상 연구 연구내용 - 어댑티브(adaptive) 제어 기술(3차원 자기장의 세기와 구조를 실시간으로 조절), 기계학습(Machine Learning) 알고리즘(실시간 플라즈마 상태 및 L-H 판단 및 RMP 인가), 가장자리 국소 RMP 스펙트럼 최적화 기술(ERMP, Edge-localized RMP) 개발 주요성과 - 정성적 성과 : 어댑티브 ELM 제어 및 기계학습 모델과 RMP 스펙트럼 최적화 기반의 고성능⋅장시간 ELM 제어 실험을 통하여 ELM 제어시의 세계 최장 운전 시간 달성 (∼45초) 및 ELM 제어 중 기존의 최대 플라즈마 성능과 비교해 약 10% 향상된 최대 2.65의 베타값(βN)을 달성 - 정량적 성과 : APS-DPP 2022 등 다수의 국제학회 발표 및 논문 게재* 기대효과 - ITER나 K-DEMO 등의 차세대 핵융합로에서 요구되는 고성능⋅장시간 플라즈마에서의 ELM 제어를 위한 최신 기술을 제공함으로써, 세계 최고 수준의 ELM 제어 및 KSTAR만의 독자 기술로 활용 기대 관련이미지 인공지능 기반 실시간 제어 기술과 3차원 자기장 최적화를 통한 2021년(38초)과 2022년(45초) 플라즈마 운전구간 비교표 (PFV:좌, HC:중, TFV:우)

전자기-구조 연성해석 환경 개발을 통한 실증로 디버터의 통합공학해석 연구에 대한 연구성과명, 주기여자, 책임자, 연구개요, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 전자기-구조 연성해석 환경 개발을 통한 실증로 디버터의 통합공학해석 연구개요 - 전자기-구조 연성해석이 가능한 환경을 개발함으로써 실증로 플라즈마 붕괴 시 디버터에 발생하는 전자기력과 이로 인한 변형 및 응력을 평가 연구내용 - ANSYS Emag Solver를 이용하여 핵융합 실증로의 플라즈마 붕괴 시 발생하는 전자기력을 다양한 시나리오에 대해 계산하고 이 힘을 구조해석에 적용하여 디버터의 구조적 건전성을 평가할 수 있는 통합해석환경을 개발 주요성과 - 핵융합 실증로의 대표적인 플라즈마 붕괴 시나리오인 MD (Major Disruption), VDE (Vertical Displacement Events)의 6종에 대하여 전자기력을 평가하고 각 시나리에오 의한 구조해석을 수행하고 연성해석 환경을 개발 기대효과 - 개발된 통합해석환경을 통해서 실증로 디버터 뿐만 아니라 블랑켓, 진공용기 등 다양한 주요 부품의 전자기력 및 구조 안전성 평가에 활용에 기대 관련이미지 전자기장 해석을 위한 모델 실증로 플라즈마 붕괴시나리오(예: VDE_DW_exp16ms) 실증로 플라즈마 붕괴(예: VDE_DW_exp16ms)에 의해서 발생하는 전자기력 (PFV:좌, HC:중, TFV:우) 실증로 플라즈마 붕괴(예: VDE_DW_exp16ms) 시 전자기력에 의해 디버터에 발생하는 응력 평가

저자극/고활성 플라즈마를 활용한 미생물의 폐플라스틱 분해 가속화 연구에 대한 과제명, 주기여자, 책임자, 연구개요, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 핵융합에너지 개발의 게임체인저? 고온초전도 도체 개념연구 연구개요 - 초고자장으로 핵융합에너지 개발의 혁신이 기대되는 고온초전도 도체 개념을 개발하여, 기존 저온초전도 자석의 한계를 극복하고 세계 최고 수준과 경쟁할 수 있는 핵융합로용 자석 핵심기술 개발 연구내용 - 새로운 형태의 고온초전도 도체(고온초전도 선재를 적층한 형태로 핵융합로용 거대 자석 기반 기술) 및 열수력 해석기술(해당 도체로 제작한 자석 안정성 분석) 개발 주요성과 (정성적 성과) - 관련 기술을 선도하고 있는 미국과 유럽의 기술적 장점을 접목하여 독자적인 기술 개발 기반 확보(정량적 성과) - 고온초전도 도체 개념에 대한 특허 출원 1건 및 열수력 해석에 따른 분석내용에 관한 논문 투고 기대효과 - 개념연구에 따른 실제 제작을 진행하고 있으며 실험적 검증을 통해 기술이전 및 사업화 추진 예정 관련이미지 고온초전도 도체 개념 열수력 해석기술 개념도

수소 동위원소 저장·공급 용기 개발 및 검증에 대한 연구성과명, 연구개요, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 수소 동위원소 저장·공급 용기 개발 및 검증 연구개요 - ITER 핵융합 연료주기를 위한 독자적 설계의 삼중수소 저장·공급 용기 개발 및 검증 연구내용 - ITER 연료주기 삼중수소 플랜트에서 사용될 수소 동위원소(삼중수소, 중수소)의 안전한 저장 및 공급을 위한 저장·공급 용기 개발- 설계요건, 설계개념, 제작 절차 수립 및 실험 용기 제작을 완료하고, 수소/중수소를 이용한 성능 검증을 수행 주요성과 - ITER 삼중수소 저장·공급 시스템의 핵심 구성품인 우라늄 기반 삼중수소 저장·공급 용기의 독자적 설계안을 제시함- 다양한 크기의 실험 용기 제작 및 수소/중수소를 이용한 성능 검증 결과와 공정 영향성 실험 수행함. 이를 통해 핵융합을 위한 삼중수소 저장 용기 관련 독보적인 데이터베이스 구축 기반 수립- 저장 용기 구성 부품/요소 선정 및 신뢰성 평가를 위한 체계적 요소 검증 실험, 수소화물 수소 저장재 기초 시험 및 성능평가 수행 - SCI 저널 출판 : IJHE(International Journal of Hydrogen Energy), Vol. 47, pp22093- 국제 학회 구두 발표 : 13th International Conference on Tritium Science and Technology (루마니아 / 2022년 10월) 기대효과 - ITER 및 핵융합 실증로 등 핵융합 연구/발전 시설과 다양한 삼중수소 이용 시설에 적용될 삼중수소 저장·공급 용기 기술기준 확립- 수소 저장 용기의 개발 및 시스템 통합 성능 시험수행 역량은 수소 산업(수소 Energy Storage System, 수소 저장소 등)의 고체형 수소 저장 기술, 저장 용기의 개발 및 검증에 기여할 수 있을 것으로 기대됨 관련이미지 성능 검증시험용 우라늄 수소 저장용기(DU FB) 와 공정성능 검증시험 장치(DU-SPOVE)

저자극/고활성 플라즈마를 활용한 미생물의 폐플라스틱 분해 가속화 연구에 대한 과제명, 주기여자, 책임자, 연구개요, 연구내용, 주요성과, 기대효과, 관련이미지입니다. 연구성과 저자극/고활성 플라즈마를 활용한 미생물의 폐플라스틱 분해 가속화 연구 연구개요 - 플라즈마 빅데이터와 ICT 기술을 융합하여 첨단산업에 활용 가능한 플라즈마 데이터 생산 및 데이터 활용/공유 기술을 개발하여 국가현안 문제 해결 및 삶의 질 향상을 위한 플라즈마 종합플랫폼 구축 연구내용 - (플라즈마 데이터 생산 기술 개발 및 데이터 생산)탄소 중립 실현 대응 산업 공정 혁신을 위한 대체 후보 가스의 플라즈마 물성 및 플라즈마-물질 반응 데이터 확보- (플라즈마 데이터 수집 시스템 개발)기존의 데이터베이스 구축의 한계를 돌파하여 연구자가 원하는 실질적 기능을 구현하기 위해 연구소에서 기술 개발 과정에서 발생하는 데이터의 체계적 관리- (데이터 기반 장비 지능화 기술 개발) 계산 과학 기반 모델링과 시뮬레이션 기술과 센서/빅데이터/컴퓨팅 기반의 고성능/고신뢰성 플라즈마 공정 모니터링 및 제어 요소기술 개발 주요성과 - 분광 참조 데이터 기반 플라즈마 분광 분석 기법 개발 및 플라즈마 분광 물성 참조 표준 개발 및 등록 - 세계 최초 전자 충돌에 의한 C3F6O 분자의 충돌 산란단면적 측정 및 논문화- SF6/PFC/HFC의 대체 화합물 4종 (C3H2F6 이성질체 2종, c-C6F6, C3F8O)에 대한 구조, 에너지 등 기초 물성에 대한 DFT 계산 수행, 관련 이론데이터, 전자충돌 cross section 데이터, 전자 수송 계수와 전자-분자 화학반응 계수 데이터 set 확보- 국내 최초 플라즈마 전용 연구 데이터 리포지토리 설계 및 구현 (https://pida.kfe.re.kr) - 국내 유일 플라즈마 물성 데이터 수집 및 무료 제공 시스템 운영- OES 센서 자체가 플라즈마 상태(전자 밀도, 전자온도)를 가상 계측 할 수 있는 센서 개발 기대효과 - 산업체 수요가 매우 높음에도 불구하고, 세계적으로 제공되지 않는 플라즈마 공정용 물성데이터 연구를 통해 선제적으로 확보하여 산업체 활용 가능 관련이미지 국내 최초 Ar, N2 플라즈마의 분광 물성 참조 표준 개발 전자에너지 15 eV ~ 90 eV 영역에 대한 C3F6O분자의 TCS 측정 결과 국문 : 플라즈마 정보 및 데이터 표준화 및 관리 체계 플라즈마 정보로 변환·모니터링하고 인지·판단할 수 있는 스마트 센서 기술 개발