• 핵융합뉴스레터
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• s.47
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• pp.26-26
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• 2010

• 핵융합뉴스레터
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• s.46
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• pp.6-9
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• 2010

2008년 7월 최초 발생 성공 이후 지난 해 본격 가동에 들어서며 기대 이상의 운영성과를 냈던 한국의 태양 KSTAR가 3번째 실험에 들어간다. 금년 실험은 지난해보다 가열장치, 진공용기 내부 장치 등 향상된 장치 성능을 바탕으로 1천만도 이상의 초고온 플라즈마 발생 및 핵융합 반응을 통한 중성자 검출 등을 목표로 한다. 특히 오는 10월 대전에서 열리는 IAEA 국제핵융합에너지 컨퍼런스(FEC)에서 이번 KSTAR의 실험 성과를 발표할 예정으로 어느 때보다 세계 핵융합연구자들의 시선이 KSTAR로 몰리게 될 것으로 기대하고 있다.

• Proceedings of the Korea Institute of Applied Superconductivity and Cryogenics Conference
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• 1999.02a
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• pp.185-188
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• 1999

KSTAR cryostat is a large vacuum vessel that provides the necessary thermal barrier between the ambient temperature test cell and the liquid helium cooled magnets. In this work, the structural analyses for the cryostat under the normal operation condition were performed. As a result, it turns out that the vessel would be safe when it is exposed to normal operation loads, such as system weight, vacuum pressure, and plasma vertical disruption load. And, the preliminary result on the modal analysis is presented.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.425-426
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• 2017

본 논문은 미래 녹색에너지원으로 주목받는 핵융합에너지 개발 장치인 한국형 초전도 핵융합 연구로(KSTAR : Korea Superconducting Tokamak Advanced Research)의 가열장치인 중성입자빔(NBI : Neutral Beam Injector) 장치를 소개하고, 2016년 KSTAR 실험에서 빔 에너지 90/70/80 keV, 빔 출력 3.81 MW, 70.6초의 최대 장 펄스와 빔 에너지 95/90/90 keV, 빔 출력 5.13 MW, 10.6 초로 입사 운전한 NBI 장치 실험 결과를 정리한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.40 no.6
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• pp.467-476
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• 2008

To keep the superconducting (SC) magnet coils of KSTAR at proper operating conditions, not only the coils but also other cold components, such as thermal shields (TS), magnet structures, SC bus-lines (BL), and current leads (CL) must be maintained at their respective cryogenic temperatures. A helium refrigeration system (RRS) with an exergetic equivalent cooling power of 9 kW at 4.5 K without liquid nitrogen ($LN_2$) pre-cooling has been manufactured and installed. The main components of the KST AR helium refrigeration system (HRS) can be classified into the warm compression system (WCS) and the cryogenic devices according to the operating temperature levels. The process helium is compressed from 1 bar to 22 bar passing through the WCS and is supplied to cryogenic devices. The main components of cryogenic devices are consist of cold box (C/B) and distribution box (D/B). The C/B cool-down and make the various cryogenic helium for the KSTAR Tokamak and the various cryogenic helium is distributed by the D/B as per the KSTAR requirement. In this proceeding, we will present the commissioning results of the KSTAR HRS. Circuits which can simulate the thermal loads and pressure drops corresponding to the cooling channels of each cold component of KSTAR have been integrated into the helium distribution system of the HRS. Using those circuits, the performance and the capability of the HRS, to fulfill the mission of establishing the appropriate operating condition for the KSTAR SC magnet coils, have been successfully demonstrated.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.425.2-425.2
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• 2016

토카막(TOKAMAK) 장치의 진공용기 및 용기내벽은 플라즈마(Plasma)에 의한 고열과 높은 에너지의 이온 입자들에 항상 노출되어 있는 환경이다. 토카막의 일종인 KSTAR장치의 진공용기는 스테인레스강(STS316)계열의 재질로 이루어져 있고, 플라즈마와 면하는 용기 벽면은 플라즈마에 대해 견딜 수 있도록 그라파이트 타일(graphite tile)로 구성되어 있다. 고에너지의 이온 입자들과 열플럭스(Heatflux)는 용기벽면과 용기를 침식시키고, 또한 이렇게 생겨난 분진(dust)들은 진공용기 내 여기저기를 떠다니게 되고, 플라즈마에 대해서 불순물로서 작용하게 된다. 본 연구에서는 감마분석법으로 플라즈마에 의해 진공용기 내에 집적된 분진들의 구성 성분을 분석하여 주요 출처를 규명할 수 있는 방법을 제시하고, KSTAR 플라즈마의 불순물 제어에 유용하게 활용 할 수 있는 데이터를 제공하여 향후 KSTAR의 고성능 플라즈마 기술개발에 일조할 수 있도록 하고자 한다.

• Vacuum Magazine
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• v.4 no.1
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• pp.16-23
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• 2017

Recently, KSTAR, Korea's superconducting fusion energy research and development device, has succeeded in driving the high performance plasma for 70 seconds for the first time in the world. Continuous plasma operation technology is an essential factor for commercialization of fusion energy power generation. Therefore, this achievement is expected to play a major role in the research of fusion technology required for future fusion power plants. In order to operate the KSTAR, the discharge process in which the neutral gas is turned into the plasma should be preceded in the start-up (breakdown) phase of tokamak operation. This process essentially involves the vacuum environment in the tokamak device. KSTAR has successfully operated a vacuum pumping system to achieve the target level of the vacuum environment through a high temperature baking operation, a discharge cleaning process and boronization.

• Proceedings of the Korea Institute of Applied Superconductivity and Cryogenics Conference
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• 2001.02a
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• pp.48-49
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• 2001

Cryogenic technology is one of the key technologies for fusion reactor equipped with superconducting coil for plasma confinement. The KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research)Project is in progress since 1996. Major parameters of the KSTAR tokamak are : major radius 1.8m, minor radius 0.5m, toroidal field 3.5 Tesla and plasma current 2MA with a strongly shaped plasma cross-section and double -null diverter. Considering practical engineering constraints, the KSTAR device is designed for a pulse length of 300 sec in up-graded operation mode but in the initial configuration would provide a pulse length of 20 sec provided by the poloidal coil system in base-line operation mode. The cryogenic system is composed as follows : cold box, helium compressor system, distribution box, helium gas buffer tank, helium gas purifying system, gas recovery system, liquid helium storage dewar, current lead box, current bus line and liquid nitrogen storage tank.

• Progress in Superconductivity
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• v.8 no.2
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• pp.193-201
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• 2007

Since the margins for the minimum quench energy and for the operating current in the superconducting magnet determine the operating regime of the magnet, a thermal stability analysis for the KSTAR superconducting magnet system is performed using 1-D Gandalf code. The result shows that the minimum quench energy is about 500 mJ/cc and the operating current margin is about 70 %. These values are larger than those of the KSTAR design criteria and the KSTAR superconducting magnet system can be operated stably under various experimental environments.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.101_102
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• 2009

KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Reseach)장치는 차세대핵융합연구장치로써 30개의 초전도자석으로 구성된다. 이 초전도자석에 전원을 공급하게 되는 PF (Poloidal Field) MPS(Magnet Power Supply)는 12상 Pulse 운전을 하게 되는데 이때 $h=kp{\pm}1$의 특성고조파와 90%에 가까운 무효전력이 발생되어 KSTAR 전력계통과 인근 부하장치에 치명적인 영향을 줄 수 있어 고조파와 무효전력을 동시에 보상할 수 있는 최적의 무효전력보상장치의 도입은 필연적이다. 본 논문에서는 KSTAR 1st Plasma 실험시의 무효전력과 고조파를 저감하기 위해 설치했던 즉, 1단계 기계식 스위칭에 의한 RPC(Reactive power compensator)의 보상특성의 평가결과를 기반으로 KSTAR 2009년 Plasma 실험에 대비하여 이의 운전특성과 설치 공간에 따르는 제약 등을 고려하여 최적의 RPC 설계를 도출하기 위해 실시한 TSC(Thyristor Switch Capacitor)기반의 RPC[1] 모의해석 결과와 기술적 사항을 소개하고자 한다.