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W7-AS의 H-모드 연구와 그 이해

전문가 제언: ○ 이 글은 독일 Max-Plank Institute for Plasma Physics에 근무하는 저자 HIRSCH Mathias와 Wagner Friedrich이 작성한 논문을 일본 The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research에서 번역하여 특집으로 발간한 내용이다. H-모드에 대한 개발 현황을 독자에게 제공하고 있다. 이 분야에 관심이 있는 연구자에게는 읽어볼만한 내용으로 보인다.

○ 적외선산란에서 얻은 고유폐(high confinement) H-모드에서 작은 규모의 전자밀도 측정이 이루어지고 있다. 변동파수의 자세한 조사가 핵융합반응 연구용 장치 W7-AS에 의하여 이루어졌다. 실험구성과 방전형식이 자세히 기록되어 있다. 내부 리미터를 비추는 H-알파-빛은 플라스마의 (L)와 H-모드 상을 분리하는 데 이용되고 있다. 분리되어 나온 밀도의 변동이 고저주파수 영역에서 각각 (L)과 H-모드의 특성을 나타내고 있다. 그리고 이들 모두는 분명히 구별할 수 있는 성질을 가지고 있다. L과 H-모드에 대한 스펙트럼 측정의 결과를 보면 모두 지수함수로 변한다.

○ 플라스마 주변부의 동요는 플라스마밀도의 조건에 의하여 관찰된다. 속도 시아를 가지고 있는 구조, 난류요동의 억제, 주변부의 온도밀도구배의 증가 등 3종류의 물리현상 간에는 시간의 경과에 따라 상관관계가 존재하지 않는 것으로 보인다. H-모드의 특유한 현상은 방전 초기단계에서 발생하는 것이며, 천이를 위한 가열파워의 한계는 존재하지 않는다. 이러한 현상은 해리카르 계열의 자장배위 가운데서 플라스마회전을 촉진하여 H-모드의 발생을 용이하게 하는 인자가 존재하고 있다는 것을 암시하고 있다.

○ H-모드에 관한 연구는 강대국의 국공립 연구기관에서 핵융합반응을 수행하는 데 필요한 연구과제로 되어 있다. 우리나라도 대학이나 출연 연구기관에서 이론적으로 H-모드에 관한 연구가 수행되고 있는 것으로 알고 있다.

저자: HIRSCH Matthias
자료유형: 학술정보