핵융합발전기술의 현황과 향후 전망

전문가 제언

○ 국제공동연구로 개발되고 있는 국제핵융합시험로(ITER: International Thermo-nuclear Experimental Reactor)는 핵 연소 플라스마의 제어와 장시간 연소의 실현을 목표로 하고 있으며 또한 핵융합 공학기술을 종합적으로 시험할 예정이다. ITER은 플라즈마 밀폐를 수평/수직의 도넛형 자장으로 실현하는 Tokamak방식이며 이의 연구개발에는 한국, 미국, 중국, 일본, 러시아, 인도의 6개국과 EU가 참여하고 있다.

○ ITER은 현재 프랑스의 Cadarache연구소에 건설되고 있는데 제1단계 목표는 핵 연소과정의 제어와 장시간 연소를 구체적으로 실현하는 것이다. 또한 에너지 이득이 10 이상 되는 연소플라스마를 수 백초간 유지하는 것이다. 연소플라즈마의 장시간 유지에는 전자유도의 전류 구동방법이 이용된다. 현재까지의 실험 데이터와 ITER 설계에 의하면 1단계 목표를 높은 확률로 달성할 수 있을 것으로 기대하고 있으며 특히 ITER의 운전이 개시되면 오래지 않아 달성될 수 있을 전망이다.

○ ITER의 제2단계의 목표는 핵 연소 플라스마의 완전 정상화를 실현할 수 있음을 확인하는 것이다. 전자유도에 의한 전류 구동방법으로는 수 백초 이상의 시간 동안 전류를 유지할 수 없다. 따라서 제2단계에서는 플라스마에 흐르는 전류를 빔 입사 등의 방법으로 정상화시킬 수 있어야 하며 시뮬레이션 및 대형 장치를 이용한 실험연구에 의하면 가능하다는 결론을 얻고 있다.

○ 이 자료는 결론적으로 핵융합의 실용화까지는 아직 개발해야 할 요소들이 많이 남아 있지만 현재 ITER 이후의 핵융합발전 실증을 위한 원형로 개념설계가 진행되고 있고 실용화를 위한 개발요소들이 명확하게 도출되어 있으므로 실용화 가능성을 긍정적으로 보고 있다.

○ 우리나라는 국가핵융합연구소(NFRI)가 KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 개발과 ITER 프로젝트 참여를 통해 핵융합로의 요소기술을 단계적으로 습득하고 있으며 2035년경까지 상용로 공학설계를 목표로 기술을 개발하고 있다. 이러한 단계적 목표들이 달성되면 우리나라도 핵융합 최선진국이 될 수 있을 것이다.

저자

K. Okano

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2012

권(호)

54(12)

잡지명

日本原子力學會誌

과학기술
표준분류

에너지

페이지

799~803

분석자

이*찬

분석물

• 핵융합발전기술의 현황과 향후 전망.pdf [323,869 byte]

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