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[펌]한국의 태양 KSTAR

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research(KSTAR ‘한국의 태양’)

1. 3억도의 플라즈마를 300초 동안 정상운전 초전도 자석으로 만들어지는 토카막 방식을 채택한 KSTAR 장치는 핵융합 반응조건에 부합하는 플라즈마 상태를 유지하면서(정상상태 운전방식, Steady-state) 300초 운전을 목표로 하여 2006년 말 건설 예정인 우리나라의 핵융합 연구 장치이다.

2. 세계가 주목하는 KSTAR 경제적인 에너지 생산 연구를 위한 세계 최초의 초전도자석 토카막장치 토카막장치에서 플라즈마를 안정적으로 가두기 위해 필요한 자기장을 발생시키려면 대형 전자석이 필요하다. 이때, 구리로 만든 상전도 전자석을 사용하면 구리의 저항으로 열이 발생하고 이 열을 식히기 위한 냉각장치로 핵융합에서 만들 수 있는 에너지 이상이 소모되어 경제성에서 마이너스가 된다. 하지만 저항이 제로(0)인 초전도 자석의 경우에는 엄청난 에너지를 절약할 수 있다.



KSTAR의 초전도 자석 모형도

세계 핵융합 연구의 결집체인 ITER 장치의 ‘Pilot Plant’ : 우리나라를 비롯한 세계 핵융합 선진국 (EU, 일본, 미국, 러시아, 중국, 한국)이 참여하여 2015년경 완공 예정인 국제핵융합실험로(ITER)와 KSTAR는 닮은 꼴이다. KSTAR장치는 ITER장치에 비해 약 30배 작을 뿐 초전도자석 토카막 방식 채택 등 모든면에서 유사하기 때문에 ITER 장치 완공 때까지 KSTAR는 ITER의 ‘Pilot Plant’ 로서 국제 공동연구의 장(場)이 될 것이다.




KSTAR 주장치 모형도 ↑

-PS -
3억도의 온도를 300초동안 자기장(우주에서 3억도의 온도를 담을 만한 물질이 없기 때문에 자기장으로 가둡니다.태양의 경우가 이경우인데 엄청난 핵융합 활동을 하지만 그 불기둥들을 태양의 강력한 자기장으로 가두기 때문에 튀어나오지 못하는겁니다.)으로 가두고 정상운전 시킬수 있다는것은 거의 기적과 같은 것입니다.

한국이 KSTAR를 만들기 이전에 가장 좋다는것이 고작 2-30초 운정이 고작이었습니다. 그러나 2-30초 가지고는 충분한 DATE를 만들수 없으며 운전중 비상사태가 발생한다면 2-30초가지고는 대응할수 없기 때문에 비효율적입니다.

ITER회원국중 한국도 회원국이죠.그러나 한국은 원래 가입회원이 아니었습니다.

한국은 독자적으로도 핵융합원자로를 건설할수 있는 능력이 됐고 KSTAR란 최 고급의 시험원자로를 보유하고 있기 때문에 한국을 초빙한것입니다.

원래 중국의 핵융합원자로(명칭:동방불패 -_-)를 사용할려고 했으나 쓰래기 수준이라 선택을 안했죠. KSTAR준공일이 2006년 말쯤된 다고 합니다.ITER에서는 2015년으로 시설물 준공완료로 보고 있구요.즉 2006년부너 2016년까지는 한국에서 KSTAR를 가지고 세계 초인류의 과학자들이 공동연구를 한다는것이요.(한국으로서는 엄청난 이득입니다)

3억도의 플라즈마를 300초동안 자기장으로 가둔다.....꿈같은 이야기 입니다.

핵융합 반응에 대한 간단한 부가 설명을 하자면 재료가 되는 물질은 수소이며 수소가 헬륨으로 바뀌면서 엄청난 에너지를 방출하는데 이 에너지를 이용 물을 끓여서 그 증기로 발전을 하는 방식의 원리를 작용한것이 핵융합발전소 입니다.

위 과정을 거칠려면 수많은 난관이 있는데 그중에서 중요한 몇가지를 꼽는다면..

1>물질의 제4상태라는 플라즈마 조건이어야 합니다.이상태를 쉽게 볼수 있는것이 태양입니다.1500만도씨에서 원자핵과 전자가 분리되어서 돌아다니는 것을 플라즈마라고 합니다.

2>핵융합반응이 필요합니다.즉,플라즈마 상태에서 날라다니는 수소 원자핵(양성자) 4개가 융합하여 헬륨 원자핵으로 합성되어 핵융합 반응이 일어나야 합니다.

즉,수소를 플라즈마 상태로 만들고 이 상황에서 핵융합반응을 일으킵니다.즉 수소 원자핵 4개가 결합해서 헴륨 원자핵으로 변하는 현상을 만들어 내는것입니다.이 변하는 과정에서 엄청난 에너지가 방출되는데 일시적으로 방출시키면 그것이 바로 수소폭탄이 되는것이고 일정하게 가둔상태에서 폭발이 이러나지않게 잘 조절해서 반응시키면 그것이 바로 핵융합 발전소가 될수 있는것이지요

핵융합발전소는 위 핵융합반응 일정하게 유지해주고 반응에서 나오는 엄청난 에너지(이 엄청난 열(3-5억도)자기장으로 가둡니다.)를 이용 물을 끓입니다.엄청난 열에 물이 순식간에 끓겠죠.물이 끓으면 증기를 얻어낼수 있고 이 증기로 발전을 할수가 있습니다.즉,인공태양을 만들수 있는 기계를 만들어서 발전을 한다는것이죠

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2006년 세계가 30년동안 연구한것을 10년만에.. 그것도 최고의 기술로
완성한답니다. 한국에 인공태양이.., ^^

상용화 되면 100만KW 발전소 돌리는데 바닷물 0.5톤 이면 된다더군요.
대략 2030년 사용화를 보고 있다고 하는데..
음 내가 한 할어바지가 되면.., 행융합으로 발전된 전기를 사용해서..,
음악감상 할수 있으려나요.. ^^

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