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201904.09

인공태양 비밀 풀 열쇠 함께 찾는 국제 핵융합 전문가들

이하나   
https://fusionnow.nfri.re.kr/post/nuclear-fusion/919

ITPA MHD, 디스럽션 및 제어그룹 회의
ITPA 페데스탈 및 언저리 물리 그룹 회의 국내 개최 

 

 봄 기운이 만연한 4월, 국가핵융합연구소는 세계 곳곳에서 방문한 핵융합 연구자들로 연일 북적였습니다. 프랑스 카다라쉬에 건설 중인 국제핵융합실험로(ITER) 회원국 연구자들의 토카막 연구 그룹인 ITPA의 그룹 회의가 연이어 국가핵융합연구소에서 개최되었기 때문인데요. 벚꽃이 만개한 따뜻한 4월을 장식한 ITPA 그룹 회의에서는 어떤 이야기들이 오고 갔을까요?

 

ITPA-MHD 회의에 참석한 KSTAR 연구진과 해외 핵융합 연구진


전 세계 핵융합 연구의 중심이자 최전선, ITPA 

 

 ITPA(International Tokamak Physics Activity)는 우리나라를 비롯하여 유럽, 미국, 러시아, 일본, 중국, 인도 7개 ITER 회원국의 핵융합 연구자들로 이루어진 연구 그룹입니다. ITPA란 이름에서 설명하는 것처럼 주로 도넛 모양의 핵융합 연구장치인 ‘토카막’ 장치의 물리적 현상을 밝히는 데 주력하고 있는데요.

 

 ITPA 그룹은 다시 8개의 세부 그룹으로 나누어져 봄, 가을 연중 2회의 회의를 개최하여 각 주제별 최신 연구 성과 및 정보 등을 공유합니다. 즉, 7개국이 힘을 합쳐 ITER 장치의 성공적인 건설과 운영, 더 나아가 핵융합에너지 상용화를 위한 각종 난제를 함께 해결하기 위한 융합 연구의 장으로 최신 핵융합 연구를 이끌어가고 있는 것이죠.

 

 또한, ITPA 그룹의 활동을 통해 도출한 공동의 성과는 ITER 건설 및 운영에 적용될 수 있을 뿐 아니라 핵융합 물리학 발전에도 도움이 되기 때문에 참여하는 회원국 연구자들의 역할도 더욱 중요해지고 있습니다.

 

ITPA는 총 8개의 세부 그룹으로 나누어져있다. 그룹간 협력이 필요할 경우 공동 회의를 개최하여 연구 성과 및 최신 정보를 공유하기도 한다.

 


|핵융합 물리의 비밀, 국제 협력으로 밝힌다.

 

 회의의 포문은 지난 4월 1일(월)부터 3일간 개최된 제 33회 ITPA MHD, Disruption & Control(이하, MHD) 그룹 회의가 장식했습니다. MHD, Disruption & Control란 물질의 네 번째 상태인 플라즈마를 유체적 관점에서 거시적으로 플라즈마의 불안정성과 플라즈마의 붕괴 및 제어에 대하여 연구하는 그룹입니다. 플라즈마를 오랫동안 안정적으로 유지할 수 있도록 플라즈마의 불안정성에 대하여 이해하고 제어(Control)하는 것뿐만 아니라 장치에 손상을 입히지 않으면서 안전하게 플라즈마를 끄는 방법(Disruption, 디스럽션) 등 광범위한 연구를 수행합니다.

 

 회의에는 프랑스, 영국, 미국, 일본, 중국 등 10여 개국의 연구소 및 대학의 연구자들이 자리를 가득 메웠는데요. 약 40여 명의 연구자들은 이번 회의를 통해 디스럽션 및 고속 이탈 전자(Runaway Electro) 물리 관련 각국의 실험결과에 대한 발표, 비대칭 디스럽션 관련 실험 및 모델링 결과 발표 등에 관한 내용을 중심으로 시종일관 화기애애하고 열정적인 회의가 진행되었습니다.

 

 이 분위기를 그대로 이어받아 4월 9일(화)부터 3일간은 제 35회 ITPA Pedestal & Edge Physics(이하, PEP) 그룹 회의 진행되었습니다. PEP 그룹은 주로 핵융합로 내부에 발생하는 플라즈마의 경계면에서 일어나는 물리적 현상에 대하여 연구를 진행하고 있는데요. 우리나라의 초전도핵융합연구장치인 KSTAR가 독보적인 역량을 보여주고 있는 플라즈마 경계면불안정현상(ELM)도 PEP 그룹에서 관심있게 살펴보는 연구 주제 중 하나입니다.

 

 PEP 회의에서는 PEP 연구 분야에서도 다시 분류되는 각 세부 워킹 그룹별 진척 사항 보고 및 KSTAR를 비롯한 세계의 주요 핵융합연구장치의 공동실험 수행 결과 등을 공유하며 향후 연구 방향을 재정비하고 미래 전망에 대해 논의하는 자리가 마련되었습니다.

 

ITPA-PEP 회의에서 KSTAR 관련 성과를 발표하는 KSTAR연구센터 고원하 박사 


|가장 ‘핫’한 ITPA 그룹회의 개최지로 떠올라

 

 본래 ITPA 그룹 회의는 회원국이 교대로 개최하기로 정해져 있으나, 지금까지는 핵융합의 역사가 깊은 유럽과 미국, 일본을 중심으로 개최되어 왔는데요. 최근에는 회원들의 논의를 거쳐 다음 회의 장소를 결정하는 과정에서 세계 최고의 핵융합연구장치로 손꼽히는 KSTAR를 보유하고, 꾸준한 연구 성과를 보여주고 있는 우리나라가 가장 선호하는 개최지로 각광 받고 있습니다.

 

 그 결과 지난해에는 ITPA 그룹 중에서 통합운전시나리오(IOS) 그룹의 의장을 맞고 있는 서울대 나용수 교수의 주최로 IOS 그룹 회의가 국내에서 개최되었는데요. 이어 올해에는 MHD, PEP 그룹 회의까지도 연이어 개최하며 우리나라가 명실상부 국제 핵융합 연구의 중심지로 전 세계 핵융합 연구자들의 관심이 집중되고 있다는 것을 확인할 수 있었습니다.

 

 특히 PEP 그룹 회의는 국내에서 처음 개최되었는데요. 우리나라는 PEP 그룹의 주요 연구 주제인 ELM 분야에서 수년간 우수한 연구 성과를 보여주었으며, 지난해에는 KSTAR 연구를 바탕으로 ELM을 제어하는 통합이론 예측모델을 발표하며 관련 논문이 ‘네이처 물리학’에 실리는 등 독보적인 연구 역량을 보여줘 온 만큼 우리나라의 개최를 환영하는 해외 연구자들의 관심과 기대가 더욱 컸습니다.

 

발표를 집중해서 듣고있는 해외 핵융합 연구자들

 


|국제무대에서 우리나라 연구진 역량 발휘 기대

 

 우리나라는 전 세계 핵융합 연구 역량이 모두 집중되고 있는 ITER 장치와 가장 유사한 장치로 손꼽히는 KSTAR 장치 보유국으로서, 지난 10년간의 연구를 통해 핵융합 연구 역량을 세계적 수준으로 성장시켜왔습니다. 그만큼 우리나라 연구진들의 경험과 노하우의 가치도 중요해지고 있는데요.

 

 앞으로도 ITPA 각 그룹별 융합 연구에 우리나라가 더욱 적극적으로 참여함으로써 국제적 협력을 강화하고, 세계 핵융합 연구에서 우리나라 연구진들의 역할이 더욱 확대될 수 있기를 기대합니다.

 

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