Department of Physics, Kyungpook National University
경북대학교 물리학과

KNU Physics Colloquium Series

핵융합 실증로용 초전도 도체 시험 설비 SUCCEX (동문초청)

by 현정 이 (Korea Institute of Fusion Energy)

Asia/Seoul
B119호 (219동)

B119호

219동

Description

핵융합로용 초전도 토카막은 역할에 따라, 플라즈마 발생을 위한 Central solenopid coil, 플라즈마의 위치 조절을 위한 Poroidal field coil, 플라즈마를 가두기 위한 Toroidal field coil의 세가지로 구분된다. 전기 실증을 위해서는 고성능의 플라즈마가 지속적으로 유지되어야 하며 이를 위해 높은 자기장을 발생시킬 수 있는 자석이 필요하고, 각국에서 저온 초전도체 뿐만 아니라 고온 초전도체를 이용한 초전도 토카막이 다양하게 개발되고 있다. 한국형 핵융합실증로의 초전도 자석은 16T급으로, Nb$_3$Sn 저온 초전도도체로 설계 되었다. 16T 초전도 도체는 전세계적으로 첫 도전이며, 실증로 건설을 위해 도체 성능에 대한 검증이 반드시 필요하다. 

ITER 초전도 도체는 12T 급으로 스위스의 Sultan에서 Tcs (DC, AC), Quench property, Minimum Quench energy 등 을 측정하여 성능을 검증하였다. 이것은 초전도 도체가 초전도 선재의 Cabling 형태에 따라 그 특성이 달라지기 때문에 초전도 도체가 운전되는 환경에서 성능검증이 반드시 필요하며, Sultan에서 16T 초전도 도체의 성능검증은 불가능한 상황이다. 따라서 국내에서 개발 중인 16T급 초전도 도체는 공학적 한계에 근접한 설계로 구조 문제, 초전도 스트랜드, 전자기력 등의 공학적 이슈를 해결하기 위하여, 16T 급 초전도 도체 시험 설비인 SUCCEX(SUperConducting Conductor EXperiment facility)의 구축이 필요하며,  향후 K-DEMO용 초전도 도체 개발에 중요한 역할을 할것으로 예상된다. 이번 발표에서는 초전도 토카막에서 필요한 초전도 도체 그리고, 초전도 도체 시험 설비인 SUCCEX 구축 사업에 대해 소개하고자 한다.