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헬리아크 장치에서 외부전장제어의 신고전적 특성

전문가 제언: ○ 플라즈마 내에 포함되어 있는 이온과 전자는 여러 가지 요인에 의해 에너지를 획득하고 어떤 일정한 속도 분포를 형성하게 된다. 반도체 공정에서 사용되는 플라즈마는 일반적으로 전자의 열에너지가 높고 이온은 열에너지보다 전기장에 의한 가속으로 병진 운동에너지가 높다.

○ 플라즈마를 이용하는 공정에서 가장 중요한 인자는 플라즈마의 특성을 제어하는 기술이다. 플라즈마 특성을 특징짓는 것으로는 플라즈마 밀도, 전기에너지(전자속도), 이온에너지 등이 있다. 이러한 특성을 공정에 맞게 제어하는 방법을 연구하는 것이 플라즈마 특성분야에서 중요한 과제로 많은 성과를 거두고 있다.

○ 플라즈마 내에서 전자의 역할은 대단히 중요하다. 전자는 중성상태인 기체(He 등)를 이온화하여 다시 전자를 만들고 그것과 반대인 전하를 갖는 이온을 생성하여 상대적으로 안정된 분자를 분해해서 반응성이 높은 상태의 분자(활성분자)를 생성한다.

○ KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 토카막의 30초 준 연속운전을 성공하기 위해 핵융합로 연구에 적절한 고온 플라즈마를 만들고 비유도성 전류구동을 통해 플라즈마 전류를 연속으로 유지하는 준 연속운전용 전류구동장치가 한국원자력연구소에서 개발되었다.

○ KSTAR는 1995년 국가핵융합 연구개발 기본계획에 의해 추진되어 왔으며 KSTAR는 토카막이라는 초전도 자석을 이용해 수소 핵들이 자유롭게 움직이면서 다른 수소 핵과 융합하도록 하여 자기장을 만들어 핵융합에너지를 발생시키는 장치로 각광을 받고 있다. 향후 국가 핵융합에너지의 기술개발로 우리나라의 에너지 문제 해결과 함께 청정에너지인 핵융합에너지 개발로 환경문제도 함께 해결되기를 기대한다.

저자: KITAJIMA Sumio
자료유형: 학술정보