컴퓨터 시뮬레이션을 통해 바라본 핵융합 플라즈마 난류

by Dr 재민 권 (국가핵융합연구소)

Wednesday May 8, 2019, 5:00 PM → 6:00 PM Asia/Seoul

206호 (제1과학관)

핵융합 반응을 일으키기 위해서는 매우 높은 온도의 플라즈마를 효율적으로 감금하는 것이 필요하다. 토카막(tokamak)은 자기장을 이용해 1억도에 이르는 핵융합 플라즈마를 감금, 제어하는 장치로, 현재 세계 핵융합 연구에서 가장 널리 사용되고 있으며 우리나라가 운영 중인 KSTAR가 대표적이다. 토카막과 같은 핵융합 장치에 감금된 초고온 플라즈마는 자발적으로 난류를 만들어 내고, 이 난류로 인해 매우 빠른 에너지 수송 현상이 발생한다. 핵융합의 성패는 이와 같은 난류로 인한 빠른 수송 현상을 제어하는데 달려 있으며, 따라서 관련 현상의 물리적 이해가 무엇보다도 중요하다. 본 강연에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 핵융합 플라즈마 난류 연구를 소개하고자 한다. 핵융합 플라즈마 난류를 기술하기 위해 사용하는 물리적 모델을 소개하고, 이 모델을 슈퍼컴퓨터를 이용해 시뮬레이션하는 방법을 함께 설명한다. 특히 핵융합 플라즈마를 기술하는 모델과 지구와 같이 자전하는 행성의 대기를 기술하는 모델 사이에 높은 유사성이 있음을 소개하는데, 이 유사성으로 인해 핵융합 장치에서도 예상치 않았던 현상이 나타날 수 있음을 함께 소개한다.