MHD 불안정성의 회피와 억제
- 전문가 제언
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○ 자장 속을 유체가 유동하면 자장 방향과 유체의 유동방향에 수직방향으로 전류가 발생한다. MHD(Magneto-Hydro-Dynamics)는 이 원리를 이용하여 전기전도성 유체를 강자장이 걸린 유체관 속을 고속으로 통과시켜 작동가스에 생기는 초 전력을 이용하여 전기에너지를 발생하도록 하는 발전방식이다.
○ MHD는 작동유체가 고온 연소가스인 연소MHD발전, 나트륨이나 칼륨인 액체금속 MHD발전, He나 Ar인 비-평형MHD발전 등으로 구분할 수 있다. 정상상태 핵융합로에서 효율을 높이기 위해서는 자장에 대한 플라즈마 압력 비인 베타 값을 높이는 것이 대단히 중요하다.
○ 그러나 베타 값이 상승함에 따라 압력구동형인 MHD의 불안정성이나 압력상승과 결합한 전류구동형의 불안정이 발생한다. 이러한 불안정성은 베타 값의 상승을 제한하고 플라즈마의 붕괴를 일으키기 때문에 불안정성을 피하고 억제함으로써 정상상태의 베타 값을 올리기 위한 연구가 세계적으로 활발하게 진행되고 있다.
○ 이 자료에서는 높은 베타화에 따라 발생하는 신 고전 테어링(tearing) 모드나 저항성 벽 모드의 회피 억제가 현재 직면한 과제이고 전자 사이클로트론 파에 의한 전류구동이나 플라즈마 회전에 의한 억제에 대해 기술하고 있다. 이러한 억제방법의 확립으로 도체 벽의 안정화 효과로 높은 베타화의 전망이 기대된다고 하였다.
○ 또한 부트스트랩(bootstrap) 전류비율이 증가하면 분포제어의 자유도가 떨어지기 때문에 정상상태에서 높은 베타 플라즈마의 안정화에는 분포의 최적화가 당면 문제이며 나선형 장치에 의한 높은 베타실험에서 교환형 MHD모드 발생이 문제지만 정적 공명자기를 이용하여 불안정성을 제어할 수 있을 것이라고 설명하고 있다. 이러한 연구는 향후 우리나라의 핵융합발전에서 정상상태의 핵융합로의 고효율 연구에도 활용할 수 있는 자료가 될 수 있을 것이다.
- 저자
- OZEKI Takahisa, WATANABE Kiyomasa
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 일어
- 기업산업분류
- 에너지
- 연도
- 2007
- 권(호)
- 83(5)
- 잡지명
- 플라즈마核融合學會誌(日本)
- 과학기술
표준분류 - 에너지
- 페이지
- 446~452
- 분석자
- 오*섭
- 분석물
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