핵융합연, 불안정 현상 예측 가능한 핵융합 코드 개발

고속이온 가둠 성능 최적화

실제 실험에서 나타난 TAE 불안정 현상과 이론 및 시뮬레이션을 통해 예측한 결과 비교(핵융합연 제공)© 뉴스1

(대전=뉴스1) 심영석 기자 = 국내 연구진이 핵융합의 불안정한 현상을 예측할 수 있는 ‘핵융합 코드’를 개발했다.

고속이온의 가둠 성능 최적화를 통한 플라즈마 성능 향상 기술을 확보하는 데 큰 도움이 될 전망이다.

7일 한국핵융합에너지연구원에 따르면 조영우 박사는 기존 국내 기술로 개발된 핵융합 시뮬레이션 코드인 gKPSP를 활용해 ‘TAE 불안정 현상’의 변화를 계산하고 이를 예측할 수 있는 ‘고속이온 시뮬레이션 코드’ 개발에 성공했다.

‘TAE 불안정 현상’은 핵융합 플라즈마의 고속이온과 플라즈마가 자기장에 의해 만드는 일정한 파형의 상호작용 과정에서 생기는 불안정 상태를 말한다. 플라즈마 내부의 고속이온을 이탈시켜 가둠을 방해하는 특징이 있다.

고속이온을 안정적으로 가두는 것은 핵융합 반응을 유지하기 위한 핵심 과제 중 하나로 국산 코드 개발이 절실히 필요한 상황이었다.

기존 gKPSP 코드는 핵융합 플라즈마 수송 현상을 분석하는 데 주로 사용돼 왔다.

하지만 이번 연구 성과로 고속이온 시뮬레이션 코드가 더해지며 TAE 불안정 현상과 같은 전자기 현상의 분석 등 기능이 더 확장됐다.

실제 이번에 개발된 고속이온 시뮬레이션 코드는 해외 개발 코드와 교차 검증을 통해 우수한 계산 능력을 인정받았다.

한편 이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘Physics of Plasmas’ 에 최근 게재됐다.

km5030@news1.kr