Research Field 연구분야 서울대학교 에너지자원신기술연구소
핵융합에너지연구부
핵융합에너지연구부는 미래 청정에너지의 핵심으로 주목받는 핵융합에너지의 상용화 기반 구축을 목표로,
핵융합 플라즈마 이론 연구, 핵융합 실험, 그리고 핵융합로 설계에 이르는 전주기적 연구를 수행하고 있다.
플라즈마 물리, 에너지공학, 재료공학 등 관련 학문을 기반으로 고온·고밀도 플라즈마 유지 기술,
핵융합 반응 제어, 차세대 토카막 및 핵융합로 구조 설계 등 핵심요소기술을 통합적으로 개발하며,
장시간 안정적으로 전력을 생산할 수 있는 차세대 발전 기술 확보를 위한 핵융합 에너지 기술 플랫폼 구축을 추구한다.
연구내용
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Tokamak 실험 데이터 해석
저희는 KSTAR와 VEST 등 국내 토카막 장치뿐만 아니라 ASDEX Upgrade, DIII-D, JET, NSTX, TCV 등 해외 토카막 장치에서 얻은 다양한 실험 데이터를 분석하여 플라즈마의 특성을 연구합니다.
실험 결과를 기존 이론 및 모델과 비교·검증함으로써 그 타당성을 평가하고,
기존 이론으로 설명되지 않는 새로운 물리 현상을 탐구합니다.
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통합 모델링 및 해석·예측 시뮬레이션
저희는 플라즈마의 평형, 안정성, 수송, 가열 및 전류 구동을 기술하는 기존 이론 모델과 머신러닝 기법을 결합하여 TRIASSIC이라 불리는 통합 시뮬레이터를 개발하고 있습니다.
이를 활용해 플라즈마 점화,신고전적 열림 모드, 경계 국소화 모드, 토로이달 알프벤 고유모드 등의 현상을 분석하며, 이러한 연구를 통해 ITER, DEMO 및 차세대 핵융합 장치의 피드백 제어 및 성능 예측 기술을 개발하고 있습니다.
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Tokamak 고급 운전 시나리오 개발
저희는 실험 및 모델링 결과를 바탕으로 최적의 토카막 운전 조건을 도출하고,
이를 달성하기 위한 시간에 따른 운전 절차를 체계화한 토카막 운전 시나리오를 개발하고 있습니다.우선 장시간 안정적인 핵융합 반응을 유지할 수 있는 플라즈마 조건을 만족시키기 위해, 최적의 플라즈마 물리 및 공학적 변수를 결정합니다.
이후 이러한 조건을 실현하기 위해 플라즈마 가열, 전류 구동, 형상 및 위치 제어에 필요한 구체적인 방법과 파형을 제시하며, 고성능·장펄스 운전을 위한 운전 전략을 연구합니다.