LFA와 DSC를 이용한 새로운 1차 에너지원 연구

변화하는 사회를 위한 연구: 이러한 사명을 염두에 두고 7000명 이상의 직원이 디지털화된 사회, 기후 친화적인 에너지 시스템, 자원을 보호하는 경제를 위한 옵션을 연구하는 Forschungszentrum Jülich에 근무하고 있습니다. 정보, 에너지, 바이오 경제 분야의 자연과학, 생명과학, 기술과학과 슈퍼컴퓨팅 분야의 전문성을 결합하여 독특한 과학 인프라를 구축합니다. 헬름홀츠 소사이어티의 회원인 Forschungszentrum Jülich는 유럽의 주요 학제 간 연구 센터 중 하나입니다. 에너지 및 기후 연구소의 플라즈마 물리학 부서(IEK-4)에서는 플라즈마-물질 상호작용과 관련된 주제를 중점적으로 연구하고 있습니다. "우리는 핵융합을 기반으로 한 발전소를 현실화하기 위한 국제적인 네트워크 노력의 일부입니다. 우리는 태양과 다른 별들이 에너지를 생산하는 과정을 지구에서 구현하여 장기적으로 사용할 수 있는 안전하고 환경 친화적인 에너지 공급을 제공하는 것을 목표로 한다'고 연구소 웹사이트에 명시되어 있습니다(출처: 플라스마피직(IEK-4) (fz-juelich.de))

현재 진행 중인 연구에 대해 자세히 알아봅시다:

IEK-4의 고온 재료 연구실(HML)에서는 현재 새로운 1차 에너지원을 연구하고 있습니다. 현재 프랑스 남부에 건설 중인 핵융합로인 ^ITER1과 향후 핵융합의 상업적 이용을 위한 다음 단계인 ^{DEMO2에서는} 작동 중에 정지 상태(^{20MW/m2까지})와 과도 상태(µs~ms 동안 ^GW/m2 범위에서) 모두에서 높은 열 부하가 발생합니다. 따라서 높은 열 안정성과 동시에 열을 빠르게 방출할 수 있는 소재와 부품이 필요합니다.

^{1ITER: 국제 열핵 실험로: 핵융합 에너지로 전기를 생산하는 것을 장기적인 목표로 하는 실험용 핵융합로입니다}

^{2DEMO: 핵융합 실증 발전소: ITER 핵융합로의 후속 프로젝트. 향후 기술, 제어 알고리즘 및 물리적 운전 구역을 개발하는 데 사용될 예정입니다.}

대표적인 예로 텅스텐, 플라즈마 로드 재료, CuCrZr 튜브 및 텅스텐과 CuCrZr의 서로 다른 열팽창 계수를 보정하기 위한 순수 구리 중간층으로 구성된 모노블록 설계의 다이버터 구성 요소의 온도 분포를 들 수 있습니다.

율리히 연방연구소의 고온 재료 실험실(HML) 은 플라즈마 및 전자빔 장비를 통한 로딩과 관련 사후 특성화 방법을 통해 중성자 조사 전후에 이러한 재료 및 부품의 특성화 및 검증을 주로 수행합니다. IEK-4의 HML 열물리 연구실에서는 최대 2800°C의 열 확산도를 NETZSCH LFA 427 레이저 플래시 장비로 측정하고, 최대 1575°C의 금속 및 세라믹 재료의 열 용량을 DSC 404 C 장치와 DSC 404 F1 Pegasus^® ®를 통해 측정합니다.

테스트되는 재료는 텅스텐 합금 및 복합재부터 항공 우주와 같은 응용 분야를 위한 탄소 섬유 강화 탄소 복합재 및 흑연 펠트, 터빈 블레이드 분야의 세라믹 절연체, 베릴륨과 같은 독성 물질에 이르기까지 다양합니다. 향후 저준위 방사성 시료에 대한 측정도 추가적으로 제공할 수 있도록 준비 중이며, 핫셀에 장비를 설치하여 고방사성 물질에 대한 테스트 가능성을 더욱 확대하기 위한 논의도 진행 중입니다.

NETZSCH-Gerätebau GmbH와의 협력은 수년 전으로 거슬러 올라갑니다. 오늘날 양사의 교류는 열물리학 워킹 그룹 참여와 라운드 로빈 테스트 실행을 넘어, 특히 사내 전문 지식과 NETZSCH 의 전문 지식을 결합해야만 해결할 수 있는 비정상적인 문제를 해결하는 데까지 확장되었습니다.

다음의 제럴드 핀츠크에게 감사드립니다 Forschungszentrum Jülich 의 제럴드 핀츠크에게 감사드립니다!

앞으로도 성공적인 파트너십과 협업을 기대합니다.

자세히 알아보기:

• 

  LFA 427
• 

  DSC 404 F1 Pegasus^®