■ 연구성과

원자핵공학과 유민구 박사 (사진제공 PPPL(Princeton Plasma Physics Laboratory))

공대는 원자핵공학과 나용수 교수 연구실의 유민구 박사가 최근 한국물리학회에서 선정하는 플라즈마물리학 신진과학자상을 수상했다고 21일 밝혔다.

플라즈마물리학 신진과학자상은 한국 플라즈마 물리학계에 크게 기여할 것으로 기대되는 신진연구자에게 주어지는 상이다. 지난 4월 24~26일 개최된 2019년 한국물리학회 봄 학술대회에서 이 상의 수상식이 진행됐다.

유 박사는 서울대 원자핵공학과 나용수 교수 지도 아래 박사학위 연구를 진행하며 핵융합 장치 토카막의 초기 시동 현상의 근본적 원리를 세계 최초로 밝혀낸 성과를 인정받아 수상자로 선정됐다. 이 연구 성과는 국제 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 게재됐다.

유민구 박사와 나용수 교수 연구팀은 핵융합 초기 시동 현상에 대한 기존의 전통적 이론의 모순을 발견하고 새로운 접근을 시도했다. 그 결과 독자적으로 개발한 입자 기반 3차원 시뮬레이션과 국내 KSTAR 토카막 장치에서의 실험 검증을 통해 초기 시동 시 플라즈마가 스스로 강한 전기장과 난류 현상을 만들어낸다는 사실을 새롭게 입증했다.

이와 함께 연구팀은 새로운 방전 이론을 토대로 핵융합로의 복잡한 전자기장 구조를 쉽게 해석할 수 있는 방법론을 제시했다. 이는 ITER와 같은 미래 핵융합 장치의 초기 시동 시나리오 설계 및 최적화에 큰 파급력을 지닐 것으로 기대를 모으고 있다.

유 박사는 “플라즈마물리학 신진과학자상 수상자로 선정되어 매우 영광스럽게 생각한다”며, “앞으로 국내 플라즈마 분야의 연구를 세계적으로 이끄는 연구자가 되도록 노력하겠다”고 소감을 밝혔다.

한편 유민구 박사는 2018년 서울대에서 박사학위를 취득한 뒤, 미국의 프린스턴 플라즈마 물리 연구소(Princeton Plasma Physics Laboratory)에서 박사후 연구과정으로서 핵융합 플라즈마 붕괴 현상의 물리적 기작에 대한 연구를 진행하고 있다.

연구팀이 개발한 3차원 시뮬레이션 결과와 KSTAR 실험 결과의 비교.

KSTAR 장치를 대상으로 전산모사한 t = 36 ms에서의

a) 플라즈마 밀도, b) 플라즈마 온도, c) 발머(Balmer)-알파선. 전산모사 결과로부터 재구성한

d) 가상의 카메라 이미지와 e) 실제 실험에서 관측된 카메라 이미지.

자료제공 : 공과대학 대외협력실(02-880-9148)