ST-E1 핵융합 발전소 플라즈마 시나리오

미국 에너지부의 마일스톤 기반 핵융합 에너지 개발 프로그램의 일환으로, Tokamak Energy는 ST-E1 핵융합 발전소의 사전 개념 설계를 완료했습니다. ST-E1은 파일럿 발전소 단계와 상업 발전소 단계로 나뉘어 운영될 예정이며, 파일럿 단계에서는 1시간 이상 300-500 MWe의 순 전력 생산을 목표로 합니다. 본 연구는 단일 최적 운전점보다는 설계 공간 탐색과 주요 시스템 수준의 트레이드오프 식별에 중점을 두었습니다. 이 논문은 ST-E1 사전 개념 설계를 상세히 다루는 집중 컬렉션의 일부로, 파일럿 발전소 단계에서 참조할 수 있는 일련의 평탄 플라즈마 운전점 개발에 초점을 맞춥니다. 후보 플라즈마 설계점을 개발하고 평가하며 주요 의존성을 탐색하기 위한 모델링 워크플로우가 구축되었습니다. 해당 워크플로우는 통합 코어 플라즈마 모델링과 자기유체역학적(MHD) 분석을 포함합니다. 이를 통해 다양한 운전 조건에서의 플라즈마 거동을 예측하고, 안정적인 장시간 운전을 위한 물리적 기반을 마련했습니다. 이 연구는 ST-E1 발전소의 파일럿 단계 운영을 위한 핵심적인 플라즈마 운전 시나리오를 제시함으로써, 향후 상업적 핵융합 발전소 개발의 실현 가능성을 높이는 데 기여할 것입니다.