| 중국 토카막 EAST 중성빔입사장치로 100s동안의 장펄스 중성빔 인출성공 | ||
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 최근 중국과학원 플라즈마연구소는 거대과학장치 토카막 “EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)”의 보조가열장치인 중성빔입사장치 운전에서 획기적 성과를 올림. 중성빔 입사장치(NBI, Neutral Beam Injection)로 종합측정기반에서 100초 동안의 장펄스 수소 중성입자빔을 인출하는데 성공하였고, 장비가 장펄스 운행능력을 갖추었음을 검증하였다. 이 실험을 통해 장펄스 중성빔 인출에 성공한 것은 이번이 처음이며, 이는 중국 중성빔 입사가열연구 수준이 한단계 높아졌음을 의미한다.. 중국은 ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor :국제 핵융합 실험용 반응로) 협회의 회원으로써 ITER 프로젝트 참여와 핵융합을 목적으로 중국의 토카막인 EAST를 2006년도에 준공, 2007년에 5초동안 250kA의 전류를 획득하는데 성공하였다. 중성빔입사장치는 EAST 보조가열장치로서 국가발전개혁위원회의 경비지원을 받아 중국이 독립적으로 제작한 설비에 속한다. 이 설비는 정밀한 강전류 이온원, 고도의 진공, 저온공정, 고전압 및 격리기술, 원격 정밀제어, 플라즈마와 빔진단 등 다양한 학과와 관련이 있으며 이번 실험과정에서 중성빔입사장치 연구진은 불과 10일만의 조절테스트를 통해 성공한 것으로, 빔에너지 30keV, 빔흐름 9A, 빔공율을 0.3MW 정도로 조절하여 펄스폭 100s의 장펄스 중성빔을 인출하였음. 실험을 통해 MW급 강전류 이온원 성능을 테스트하였고 NBI의 각 서브설비가 100s의 장펄스 운전능력을 갖추었음을 검증하였다. 현재 NBI 종합측정기반의 조건이 한정되어 있어서, 향후 보다 높은 공률의 100s동안의 장펄스 빔인출은 EAST장치로 측정•검증하게 될 예정이다. 이번에 획득한 실험결과는 이정표적인 의의를 지니며 중국이 독자적으로 개발한 국제 선진수준의 중성빔 입사가열장비가 중대기술 난제를 기본적으로 해결할 수 있는 능력을 갖추었음을 상징하며, 중성빔 입사장치의 2013년도 EAST 물리실험의 투입사용을 위해 튼튼한 기반을 다졌다. 한국의 경우 국가핵융합연구소가 한국의 태양으로 불리는 초전도 핵융합 연구장치 KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research)를 갖춘 것이 대표적인 사례가 있다. KSTAR는 총 14MW급의 NBI장치 건설을 계획중에 있는데, 2010년 기준 2.7MW급의 장치를 운전하는 것으로 알려짐. 흥미로운 점은 핵융합분야에서 한중양국 간에 공동 연구과제를 수행하고 있으며 과제명은‘정상상태 운전을 위한 중성입자빔 입사 시스템의 빔 수송에 관한 공동 연구’이며, 이 과제는 2011년도 한중과학기술협력센터 공동연구과제로 선정되었다. 향후 3년동안 1년에 1억씩 총 3억원을 지원받으며 한국원자력연구원 핵융합공학기술개발센터 장두희 박사와 중국 허페이과학원 플라즈마물리연구소 허췬동(Hu Chundong) 박사가 공동연구를 진행하여 많은 우수한 성과를 배출할 것으로 기대하고 있다. 정보출처 : http://www.cas.cn/ky/kyjz/201301/t20130104_3730985.shtml |
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