2011년 7월 네 번째 도전…KSTAR `인공태양 야심
플라즈마 전류 100만암페어ㆍ유지시간 10초 목표
실험 성공땐 핵융합 연구분야 국제수준 인정받아
KSTAR는 4월부터 한달간 장치 내부를 진공상태로 만드는 작업과, 이어 한달간 초전도 자석을 냉각시키는 작업을 거쳐 지난 10일부터 플라즈마를 만들기 시작했다. 이달 말까지 고에너지 플라즈마를 안정화 상태로 만든 후 8월 중순까지 가동하면서 고온 플라즈마를 제어하는 실험을 집중적으로 펼칠 계획이다.
따라서 7-8월사이 핵융합과 관련된 호재성 내용이 나올 가능성이 높다.
아래 관련주 참고하세요.
@핵융합(인공태양)에 관한 내용.
태양과 같이 스스로 빛을 내는 별들은 핵융합반응을 통해 에너지를 발생한다. 별들의 중심은 1억도 이상의 초고온 플라즈마 상태인데, 이러한 상태에서는 수소와 같은 가벼운 원자핵들이 융합해 무거운 헬륨 원자핵으로 바뀌는 핵융합반응이 일어난다.
※ 플라즈마 : 고체, 액체, 기체 상태가 아닌 제4의 물질상태로 원자핵과 전자가 분리된 자유로운 형태로,
태양을 비롯한 우주의 99% 이상은 플라즈마 상태. 번개나 오로라, 형광등, 네온사인도 플라즈마에
해당한다.
이 융합 과정에서 나타나는 질량 감소가 엄청난 양의 에너지로 방출되는데, 이를 ‘핵융합에너지’라고 한다(이는 아인슈타인의 특수상대성 이론 E=mc²를 바탕으로 하며, 이와 대조적으로 핵분열반응을 이용한 것이 원자력발전이다)
핵융합에너지 발생원리 중수소, 중성자(14.1MeV), 삼중수소, 헬륨(3.5MeV)
원자력에너지 발생원리 우라늄235원자핵, 중성
하지만 지구는 태양처럼 핵융합반응이 일어날 수 있는 초고온 · 고압 상태의 환경이 아니기 때문에, 자기장이나 레이저를 이용해 태양과 같은 환경을 인공적으로 조성하는 ‘핵융합로’를 만들어야 한다.
핵융합에너지를 얻기 위해서는 지구상에 존재하지 않는 1억도 이상의 초고온 플라즈마를 만들어야 하고, 이 플라즈마를 가두는 그릇 역할을 하는 핵융합장치와 연료인 중수소와 삼중수소가 필요하다. 수억 도의 플라즈마 상태에서 수소원자핵들이 융합해 태양에너지와 같은 핵융합에너지를 만들 수 있다.
핵융합장치는 이 같은 초고온의 플라즈마를 진공용기 속에 넣고, 자기장을 이용해 플라즈마가 벽에 닿지 않게 가두어 핵융합반응이 일어나도록 하는 원리를 갖고 있다. 이 때문에 핵융합장치 벽면에 직접 닿는 부분의 온도는 수천 도에 불과하다. 핵융합장치는 이처럼 태양에서와 같은 원리로 에너지를 만들어 낸다고 해 ‘인공태양’이라 불리기도 한다.
1억도의 플라즈마가 필요하다.(환경)
지상에서 태양 내부와 같은 핵융합 반응을 만들기 위해서는 서로 반발하는 원자핵들이 반발력을 상실하고 융합할 수 있도록 플라즈마를 1억도 이상으로 가열해야 한다.
1억도의 플라즈마를 담을 그릇(용기)이 필요하다.(핵융합 장치)
가열된 플라즈마를 안정적으로 담을 용기는 지구상에 존재하지 않는다. 그래서 플라즈마가 자기력선에 감기는 속성을 이용하여 자기력선 그물망을 만들어 플라즈마를 가둔다. 즉 자기력선 그물망을 형성하는 용기를 만들어 플라즈마를 가두는 것이다.
바닷물이 필요하다.(연료)
핵융합 반응이 가장 일어나기 쉬운 조합은 ‘중수소’와 ‘삼중수소’의 결합이다. 핵융합 발전의 원료인 이 두 가지는 바닷물에서 거의 무한하게 산출이 가능하다.
몇 가지 ‘인공태양’ 방법 중에 국제적인 노력으로 가장 실용화에 근접한 방식이 토카막(Tokamak)이다. 토카막은 태양처럼 핵융합반응이 일어나는 환경을 만들기 위해 초고온의 플라즈마를 자기장을 이용해 가두는 핵융합장치이다. 플라즈마를 구속하는 D자 모양의 초전도 자석으로 자기장을 만들어 플라즈마가 도넛 모양의 진공용기 내에서 안정적 상태를 유지하도록 제어한다. 토카막은 러시아말인 ‘toroiidalXXaya kamera(chamber) magnitnykh(magnet) katushkah(coil)’의 첫 자를 따서 만든 합성어로, 구소련의 탬과 사하로프가 1950년대 발명하고 아치모비치가 1968년 발표한 후 세계적으로 우수성을 인정받아, 현재 작동중이거나 새로 짓는 실험용 핵융합로는 대부분 토카막 방식을 채택하고 있다.
핵융합발전로 안에서 일어나는 초고온 플라즈마의 핵융합반응을 통해 생성된 중성자의 열에너지가 증기를 발생시키고, 그 증기가 터빈발전기를 돌려 전기를 생산한다.
① 고진공용기 안에 중수소와 삼중수소를 주입하고 플라즈마 상태로 가열한다.
② 토카막의 자기력선 그물망을 이용해 플라즈마를 가둔다.
③ 플라즈마를 약 1억도 이상으로 가열해 핵융합반응을 일으킨다.
④ 핵융합 반응 시 일어나는 질량결손에 의한 핵융합에너지가 중성자 운동에너지로 나타난다.
⑤ 중성자 운동에너지가 열에너지로 변환돼 증기를 가열, 터빈 돌려 대용량의 전기를 생산한다.
미래에너지원으로서의 조건으로는 자원량이 풍부하고, 어디서나 획득 가능하며, 저환경 파괴 및 저 폐기물량을 배출하는 친 환경적인 녹색에너지원이어야 한다. 또한 합리적인 에너지 가격으로 충분한 에너지를 안정적으로 공급해 줄 수 있는 대용량 에너지원이 필요하다. 핵융합에너지는 이러한 21세기 에너지원이 가져야할 주요 요건을 모두 충족시키는 최적의 대체에너지로 에너지 부족 문제와 지구 온난화 문제를 함께 해결 할 수 있는 차세대 에너지원이다.
KSTAR는
국제 핵융합 공동 연구 시설로 세계 핵융합 연구의 허브입니다.
핵융합 연구 및 핵융합로 건설을 위한 전문 인력을 양성합니다.
핵융합로 개발 및 건설을 위한 국내 산업체 기반을 확대합니다.
한국형 핵융합 발전소 건설에 필요한 원천기술을 개발합니다.
차세대초전도핵융합연구장치 KSTAR (Korea SupercXXducting Tokamak Advanced Research)는 핵융합 원천기술을 확보하고, 21세기 핵융합에너지 상용화를 선도하기 위해 국내 기술로 개발 · 제작된 세계 최고 수준의 핵융합 장치이다 우리나라가 에너지 강국으로 발전할 수 있도록 핵융합에너지 시대를 준바하고 있는 KSTAR는 2007년 9월 건설 완공되어 종합 시운전을 거쳐 2008년 7월 최초 플라즈마 발생을 선언하고 본격적인 운영단계에 들어섰다. KSTAR는 국제핵융합실험로 ITER의 약 25분의 1 규모로, ITER 완공 때까지 ITER 건설 및 운영에 필요한 기초실험 기술 자료를 상호보완적으로 제공하며, 한국형 핵융합실증로 건설에 필요한 독자적 연구를 수행하게 된다.
ITER 프로젝트
ITER을 통해
핵융합 상용화를 위한 원천기술과 고급 전문 인력을 확보합니다.
선진국이 보유한 핵융합 기술 공유로 기술격차를 감소합니다.
ITER 조달품목 제작 · 공급으로 국내 산업의 첨단화를 이룹니다.
세계적인 과학기술 강국으로의 위상을 높입니다.
라틴어로 '길'을 뜻하는 ITER(InternatiXXal ThermXXuclear Experimental Reactor)는 핵융합에너지 상용화의 최종 과학적 · 기술적 실증을 위하여 우리나라를 비롯하여 EU, 일본, 러시아, 미국, 중국, 인도 등 7개국이 공동으로 국제핵융합실험로(ITER)를 건설하고 운영하는 국제협력 프로젝트 이다. ITER사업은 지난 40년간 세계 핵융합실험 장치들이 이루어 낸 실험결과들을 종합해 핵융합에너지 상용화를 공학적으로 점검하는 것으로 이후 실증로를 거쳐 상용화 발전에 돌입하게 된다. 세계 인구의 절반 이상이 참여하고 있는 ITER 국제공동개발 사업은 핵융합에너지 개발을 위한 인류 공동의 노력으로, 세계가 인정하는 핵융합에너지 기술 강국으로 성장한 우리나라는 ITER 참여를 통해 에너지 강국으로 도약하게 될 것이다.
@수혜주 모음
1)실질적 수혜주.
*에스에프에이
핵융합 토카막장치 조립
조립 아이템 수 : 120 아이템
-조립 지그 : 44종
-조립 공정 : 493 공정
2002. ~ 2007. 국가핵융합연구소, KSTAR Project
핵융합 발생을 위한 초전도자석 및 초고진공 상태인 도너츠형태의 토카막을 정밀조립
*고려제강
고자장하에서 높은 Jc, Ic 및 n Value 특성, 낮은 Ac loss 선재 제조
세계적으로 독창적인 디자인 기술
스페이서 제어 기술
Sn합금 스페이서의 대칭적 분산배치에 의한 초전도 특성 제어기술
에너지환경분야 : 핵융합 토카막용 마그넷, 폐수처리장치용 마그넷, SMES
생명의학분야 : NMR, MRI, FT-ICR, 자기측정용 마그넷
운송우주항공분야 : Maglev(자기부상열차, 선박추진선) 및 각종 마그넷
KAT
초전도 전구체용
Sn 합금Bar
Cr 도금
2)시세 주도주 0순위
*엘오티베큠
투자회사 쏠리스 지분 20%이내 보유.
쏠리스는 ITER 에 유일하게 중소기업으로 참여.
실질적 수혜는 미지수이나 시장 주도주로 급등할 가능성이 높다.
3)심리적 수혜주.
*덕성.
덕성의 실질적 수혜는 미미. 동사의 초전도 사업부분이 핵융합의 초전도와 연관성을 지은듯함.
시장은 수혜주로 받아들이고 있음. 이것이 심리적 수헤주이다.
*초전도 사업부.
첫댓글 감사합니다.
감사합니다^^
감사합니다