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세계의 핵융합 연구현황

핵융합 연구를 향한 세계의 도전

  • 1950~60s 핵융합 이론 정립 및 기초연구 수행기

    1951
    사하로프(러시아) “토카막” 발명
  • 1970~80s 과학적 실증을 위한 대형 핵융합장치 건설 및 운영

    1977
    JET(유럽연합) 건설추진
    1979
    SNUT-79(대한민국) 국내 최초의 토카막 장치 개발
  • 1990s 대형 토카막 실험에서 핵융합의 과학적 실증이 이뤄짐

    1994
    TFTR(미국) 10MW 핵융합에너지 달성
    1997
    JET(유럽연합) 세계 최고의 핵융합에너지 달성(16MW)
    1998
    JT-60U(일본) 에너지 분기점(Q=1) 초과 달성(Q=1.25)
  • 2000s 공학적 실증실험 착수

    2006
    ITER(국제핵융합실험로)공동이행협정
    EAST(중국) 장치완공 및 운영시작
    2007
    KSTAR (대한민국)장치완공 및 운영시작
    2008
    KSTAR (대한민국)최초 플라즈마 발생 성공
  • 2010s ITER 건설

    2015
    W7-X (독일) 완공
    2019
    JT-60SA (일본) 장치건설 완료예정
  • 2020s ITER 운영

    2020
    ITER (국제핵융합실험로)완공 예정
  • 2030~40s DEMO 건설/ 핵융합상용화

    2030
    DEMO 핵융합실증로 건설 예정

세계 핵융합 연구장치 현황

세계 핵융합 연구장치 현황에 대한 초전도 토카막, 상전도 토카막, 스텔러레이터에 대한 내용입니다. 상전도 토카막 (ASDEX-U 독일 1991, MAST영국 1999, JET 영국 1983, T-10 러시아 1977, HL-2A 중국 2002, DIII-D 미국 1986, NSTX-U 미국 2015), 초전도 토카막 (WEST 프랑스 2016, ITER 국제 2020년대, SST-1 인도 2013, EAST 중국 2006, KSTAR 한국 2008, JT-60SA 일본 2018), 스텔러레이터 (W7-X 독일 2015, LHD 일본 1998)
세계 핵융합 연구장치 현황에 대한 종 류, 장치명, 국가명, 완공시기, 첨부파일에 대한 설명입니다.
종 류 장치명 국가명 완공시기 첨부파일
토카막(Tokamak) NSTX-U 미국 2015년
DIII-D 미국 1986년
JET 영국 1983년
WEST 프랑스 2016년
ASDEX-U 독일 1991년
SST-1 인도 2013년
EAST 중국 2006년
KSTAR 한국 2008년
(미완공) JT-60SA 일본 2018년  
(미완공) ITER 국제 2020년대
스텔러레이터(Stellerator) W7-X 독일 2015년
LHD 일본 1998년
레이저(laser) OMEGA-EP 미국 2009년  
NIF 미국 2009년
LMJ 프랑스 2015  
(미완공) ISKRA-6 러시아 2020년 완공  
(미완공) SG-M 중국 2020년 완공  

핵융합 구현방식의 종류

토카막(Tokamak)

플라즈마를 가두기 위해 자기장을 이용하는 도넛형 장치이다. 이런 가두어진 플라즈마를 안정화시키기 위해서는 자기장 뿐만아니라 내부에 전류가 흐르게 하여야 하며 플라즈마가 벗어나지 않게 하기 위한 또 다른 자기장이 필요하다.
자기장을 이용하여 플라즈마를 가두는 많은 장치들이 있지만 그 중 가장 많은 연구 진척도가 있으며, 현재 핵융합 발전에 가장 최적의 장치로 손꼽히고 있다.

스텔러레이터(Stellerator)

토카막 방식과 같이 자기장을 이용해 플라즈마를 가두는 방식이지만 자기장을 만드는 방식에 있어 3차원 형태의 전자석을 제작하여 자기장을 제어하는 것이다.
토카막 방식에 비해 전류를 매우 정밀하게 제어할 수 있으나 구조가 복잡하여 건설하기가 쉽지 않다는 단점이 있다.

레이저(laser)

작은 금속용기(펠릿) 안에 중수소와 삼중수소를 넣고 여기에 고출력 레이저를 집중시켜 중심부를 압축시켜 초고밀도의 플라즈마를 만들어서 핵융합 반응을 만드는 방식이다.
자기장 가둠에 연속적으로 펠릿을 추적하여 레이저를 맞춰야하고 레이저 급속 충전 기술 등 공학적으로 실현해야 할 과제들이 남아있다.

레이저 장치명 별 국가명과 완공시기를 확인하실 수 있습니다.
장치명 국가명 완공시기
OMEGA-EP 미국 2009년
NIF 미국 2009년
LMJ 프랑스 2015년
(미완공)ISKRA-6 러시아 2020년 완공
(미완공)SG-M 중국 2020년 완공

세계 주요 핵융합 실험로의 발전단계

1965~2040년도별 핵융합출력 발전단계 이미지

담당부서커뮤니케이션팀