핵융합연, 플라스마 불안정 현상 예측 시뮬레이션 코드 개발

한국핵융합에너지연구원은 핵융합 플라스마에서 나타나는 대표적 불안정 현상인 '토로이달 알펜 모드'(TAE 불안정 현상)를 해석·예측할 수 있는 핵융합 시뮬레이션 코드를 개발했다고 7일 밝혔다.

이 현상은 핵융합 플라스마 고속이온(일반적인 플라스마보다 수 배의 운동에너지를 갖는 이온)과 플라스마가 자기장에 의해 만드는 일정한 파형 상호작용 과정에서 생기는 것으로, 플라스마 내부 고속이온을 이탈시켜 가둠을 방해하는 특징이 있다.

핵융합공학연구본부 조영우 박사는 기존 국내 기술로 개발된 핵융합 시뮬레이션 코드인 'gKPSP'를 활용해 고속이온의 움직임에 따른 TAE 불안정 현상의 변화를 계산하고 이를 예측할 수 있는 '고속이온 시뮬레이션 코드'를 개발했다.

gKPSP 코드는 핵융합 플라스마 수송 현상을 분석하는 데 주로 사용됐으나, 이번 연구로 고속이온 시뮬레이션 코드가 더해지며 TAE 불안정 현상과 같은 전자기 현상의 분석이 가능하도록 기능이 확장됐다.

이번에 개발된 고속이온 시뮬레이션 코드는 해외 개발 코드와 교차 검증을 통해 우수한 계산 능력을 인정받았다고 연구진은 설명했다.

이 코드는 향후 핵융합 반응과 각종 가열 방법 등 다양한 방식으로 생성되는 고속이온의 가둠 성능 분석에 활용돼 고속이온의 가둠 성능 최적화를 통한 플라스마 성능 향상 기술을 확보하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

유석재 원장은 "핵융합 시뮬레이션 코드와 같은 핵융합 소프트웨어 확보는 향후 핵융합 실증 자체 기술 확보에 중요한 자산이 된다"며 "우리나라가 핵융합 소프트웨어 분야에서도 세계 수준의 경쟁력을 확보할 수 있도록 다양한 노력을 기울이겠다"고 말했다.

/연합뉴스