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나선형 플라즈마의 정상화 현황

전문가 제언: ○ 일본은 1985년에 JT-60 장치를 완성하여 첫 플라즈마를 생성하였다. 1987년에 임계 플라즈마 조건을 달성하는 데에 성공한 후에는 디버터 형태를 변경하는 등의 개선을 통하여 JT-60U로 운영하였으며, 이를 통하여 1996년에는 캐나다에서 개최된 핵융합에너지학회에서 세계 최고 수준의 임계조건을 달성하였다고 발표할 수 있었다.

– 이와 같은 활발한 연구 성과의 결과로 일본은 제3단계 핵융합연구개발 기본계획을 세울 수 있었으며, 2025년에 핵융합발전 원형로를 건설하고 2040년경에 핵융합발전 원자로의 경제성 실증을 완료한다는 야심적인 핵융합 개발계획을 수립하여 추진하고 있다.

○ 일본은 핵융합발전 원자로의 개발계획을 지원하기 위한 연구활동의 하나로서 토카막형 장치와는 별도로 유도 기전력에 의한 플라즈마 전류구동이 필요 없는 LHD(Large Helical Device) 실험 장치를 개발하여 운영하고 있다. 이 장치에서는 1998년에 처음으로 플라즈마 정상상태의 운전에 성공하였다.

○ 이 자료는 LHD를 이용한 실험에서 평균밀도 0.4×10^19m^-3, 온도 1keV의 플라즈마를 ICRF 가열에 의해 54분 동안 정상상태를 유지하는 데 성공한 결과를 발표하고 있으며, 정상상태 운전에 대한 나선형(helical) 장치의 우위성에 대해 설명하고 있다. 우리나라도 토카막형 핵융합 실험로인 KSTAR의 건설을 완료하고 내년부터 정상적인 운전을 계획하고 있는데 플라즈마 운전에 대한 이와 같은 앞선 자료는 크게 참조할 수 있는 자료라고 생각된다.

저자: OHYABU Nobuyoshi
자료유형: 학술정보