NUPLEX


Welcome to the Plasma & Ion Beam Laboratory - NUPLEX

Plasma, which takes up most of the parts in this universe, has been unable to utilize for long time of human history. However short the history of use is, plasma is widely researched and developed nowadays - in many fields, from nuclear fusion, the future energy source, to plasma applications, such as ion beam source. Plasma & Ion beam laboratory, located at building 30, first floor, Seoul National University, is studying attractive area of plasma and nuclear fusion. Up to now, we developed plasma density diagnostics device utilizing millimeter wave and laser for KSTAR, Korea Superconducting Tokamak Advanced Research.

We are building a spherical torus, an innovative concept of fusion experimental reactor, to research on various important topics of nuclear fusion, along with control methods to confine high temperature, high density fusion plasma more efficiently. Moreover, in applicatory research on accelerator injector and neutral beam injector for fusion reactor, we construct hydrogen ion source, mass-current helicon ion source for NBI, focused ion beam source for nano-scale material process/analysis, and many other ion sources. Our work extends to pulsed systems, namely arc discharge in liquid and plasma guns.

Since 2008, we have been designated as Engineering Research Center by Ministry of Education, Science and Technology, Korea, and playing a central role in nuclear fusion plasma research and education at Seoul National University under the name of Center for Advanced Research in Fusion Reactor Engineering.

Plasma application - Ballast water treatment

플라즈마 및 양자빔 공학 연구실 - NUPLEX

우주의 대부분을 차지하는 플라즈마(plasma)를 인간이 적극적으로 활용하게 된 기간은 그리 길지 않다. 하지만 상대적으로 짧은 역사에도 불구하고 미래 에너지원인 핵융합에 대한 연구와 플라즈마 이온 빔 응용연구를 중심으로 수많은 분야의 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 서울대학교 30동 1층에 위치한 플라즈마 및 양자빔 공학연구실 (NUPLEX) 은 플라즈마 및 핵융합과 관련된 흥미로운 분야를 탐구하고 있다.

본 연구실에서는 현재 보다 혁신적인 개념의 기초 핵융합 실험 장치로 소형 구형 토러스를 설계 제작 중에 있으며, 이를 통하여 핵융합과 관련된 다양한 핵심 연구를 수행할 예정이다. 이런 연구를 위하여 현재 운행 중인 KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research)의 밀리미터 웨이브(milimeter wave)와 레이저(laser)를 이용한 플라즈마 밀도 진단 장치를 개발하였으며, 고온 고밀도의 핵융합 플라즈마를 효과적으로 가두어 운전하기 위한 제어 연구 또한 수행하고 있다.

또한 대형 가속기의 인젝터 (accelerator injector) 나 핵융합로의 중성입자 가열장치의 입사기 (NBI, neutral beam injector) 에 활용될 수 있는 수소 음이온원, 중성자 발생기용 대전류 헬리콘 이온원, 나노 (nano) 크기의 재료 가공 및 분석에 적용할 수 있는 집속이온빔 (FIB, focused ion beam) 이온원, 등 여러 응용 분야의 요구 특성에 따라 다양한 형태의 이온원을 연구 및 개발 중에 있다.

한편 위에서 언급한 여러 플라즈마 관련 연구 외에 수행하고 있는 실험으로는 펄스형 장치를 이용한 실험이 있다. 물속에서의 아크 방전과 플라즈마 건은 이 분야의 세부 연구 내용들이다.

특히 2008년에는 교육과학기술부로부터 ERC (Engineering Research Center, 우수공학연구센터)로 지정되어 CARFRE (Center for Advance Research in Fusion Reactor Engineering, 핵융합로공학 선행연구센터)라는 이름으로 대학의 핵융합 플라즈마 연구와 인력 양성에 중추적인 역할을 담당하게 되었다. 지도교수 황용석, 9명의 박사과정생(전준우, 박용신, 이석근, 안영화, 정봉기, 박범식, 당정증, 이현영, 강지성), 6명의 석사과정생(이윤아, 조원휘, 최다혜, 정경수, 조종갑, 양정훈)이 오늘도 핵융합 및 플라즈마 연구에 매진하고 있다.