정비시간을 제외하고 반 영구적으로 운전해야 합니다.
ITER 후속 DEMO의 목표는 24시간 연속 가동입니다.
DEMO후속 PROTO 단계에 가면 상용화 발전한다고 합니다만 불확실.
기술이 왕창 점프하는 경우도 있어 기대는 하지만 차폐재료와 경계면의 안전성 문제인데 재료는 점프할 일이 없고 경계면 안전성은 점프할 지도 모릅니다. 안정성도 없는 도토리 키재기에 일희일비 할 일이 아닙니다.
문제는 운전상태가 계속해서 유지되더라도 그 상태를 유지하기 위해 얼마나 에너지가 필요하느냐 또는 얼마나 많은 에너지를 생산할 수 있느냐를 고려해야 합니다.
토카막방식은 스텔라이터방식과 달리 주기적으로 외부에서 펄스형태로 유도전압을 걸어주어서 플라즈마 전류를 흘려 소위말하는 줄가열을 해줍니다. 하지만 온도가 어느이상 되면 이 방식은 에너지 효율이 떨어지게되는데다 올려줄 수 있는 온도에도 한계가 있습니다. 그래서 RF가열장치나 중성입자빔 가열장치와 같은 보조적으로 가열을 해주어야 합니다.
주가열장치와 보조가열장치에 들어가는 에너지와 함께 기타 주변시스템을 유지시키기 위해 필요한 에너지까지 고려해서 상업적인 운전을 하기 위해선 원하는 만큼의 출력(MW), 에너지 이익률(Q)이 나와야 합니다.
그러기 위해선 진공내부의 플라즈마를 안정적인 수준을 유지할 수 있는 선에서 최대한 온도와 압력을 높여야 합니다. 하지만 두 가지 물리변수를 높이면 당연히 플라즈마의 안정성과 안정적인 상태를 유지할 수 있는 시간에 영향을 주죠.
따라서 얼마동안 유지되어야 하느냐 질문에 대한 정확한 대답은
1. 현재수준의 온도와 압력에서 연속적인 운전상태
2. 에너지 증폭률(Q)를 1이상까지 끌어올리기 위해 온도와 압력을 높인 상태에서의 연속적인 운전상태
3. ITER의 Q=5에서 연속운전상태
4. 상업적인 운전조건인 Q=22 수준에서 연속운전상태
로 나누어서 생각해야 합니다.
현재는 1수준에도 도달하지 못한상태고 당면한 목표는 일단 1,2를 따로 나누어서 생각하기보다 1,2를 동시에 만족하는 방향으로 가려고 하고 있죠. 적어도 ITER의 경우는 Q=10 수준에선 300에서 500초정도 Q=5수준에서 연속운전상태를 만들려고 하고 있습니다.
출력과 에너지증폭률을 고려하지 않고 단순히 얼마동안 운전상태가 유지되어야 하느냐를 이야기하는건 아무 의미가 없습니다.
iter은 우리 생활에 큰 변혁을 가져져올 기술이면서 우리 가 그동안 겪고 있는 에너지원의한계를 극복한다는 큰 의미가 있죠.
현재의 에너지 기술 중 최고의 기술인 원자력으로도 태양계를 벗어나는데 어려움이 있지만 iter이 상용화된다면 그 이상의 외계로 나갈 수 있겠죠. 화성에 신도시 건설도 가능할거고.... 할 수 있는게 너무 많아 다 적을 수 없네요.
작은 설비에 엄청난 에너지를 운용할 수 잇는 능력이 생긴다면....
작성일 : 20-05-24 22:40
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