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핵융합 플라즈마 난류현상 시뮬레이션을 위한 Gyrokinetic Particle In Cell 방법 소개와 Semi-Lagrangian 기법 개발
권재민(Kwon Jae-Min) 한국산업응용수학회 2009 한국산업응용수학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.5
Gyrokinetic 플라즈마 모델은 토카막 핵융합 플라즈마와 같이 강한 외부 자기장이 걸려 있는 경우 나타나는 비교적 느린 시간 스케일의 변화를 시뮬레이션하기 위해 널리 사용되고 있다. 한편 PIC(Particle In Cell) 방법은 hyperbolic 구조를 갖는 편미분 방정식으로 기술되는 물리적 시스템을 위한 수치해석 기법의 하나로 gyrokinetic 시뮬레이션에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 기존 gyrokinetic PIC 시뮬레이션 방법의 몇몇 측면들, 특히 전자기적 난류 상의 재현과 장시간 시뮬레이션을 가로막는 한계들을 고찰하고자 한다. 이어서 이와 같은 하계를 극복하기 위한 방법의 하나로 최근 제시된 semi-Lagrangian 기법을 소개하고, 이를 3차원 구조의 실질적 토카막 플라즈마에 적용하기 위한 새로운 수치기법 개발에 대해 설명한다.
유광일,권재민,박병호,박건영,나용수,You, Kwang-Il,Kwon, Jae-Min,Park, ByungHo,Park, Gunyoung,Na, Yong-Su 한국진공학회 2014 진공 이야기 Vol.1 No.2
In this article, we present a brief explanation of simulation for magnetic confined fusion plasma. Devices for nuclear fusion experiment become large, complex, and expensive these days, so the simulation can be a valuable tool for understanding and expecting the fusion plasma physics. Research areas presented here are plasma equilibrium and instability, turbulence study, heating and current driving, boundary and divertor area plasma physics, and integrated operation scenario study. Traditionally, many foreign codes have been used because those are verified and stable, however our own MHD and gyrokinetic codes with better performance are under developing recently. While researchers have devoted their effort to make and use a simulation code in individual areas, many ones also endeavor to integrate the simulation codes in different areas for thorough understanding of fusion plasma physics.
디지털 트윈 기반의 핵융합에너지 시설 운용 시스템 개발
기재석(Ki, Jae-Seok),권재민(Kwon, Jae-Min),최호생(Chaoi, Ho-Saeng) 한국정보기술학회 2022 Proceedings of KIIT Conference Vol.2022 No.6
이 논문에서는 핵융합 연구 장치인 KSTAR의 실험에 가상현실과 디지털트윈 기술을 적용한 Virtual KSTAR 개발을 소개하고자 한다. Virtual KSTAR 개발을 통해 KSTAR 실험 성과 향상에 기여 가능성을 살펴보고, 디지털트윈 기술을 통해 핵융합 에너지 개발이 마주한 과학 기술적 도전의 극복 가능성을 고찰해 보고자 한다. In this paper, we would like to introduce the development of Virtual KSTAR by applying digital twin technology to visualize the experiment and simulation of the KSTAR. Through the study on the development of Virtual KSTAR, we examine the possibility of contributing to the improvement of KSTAR experiment and future potential of V-KSTAR will be examined, and consider the possibility of overcoming the scientific and technological challenges faced by fusion energy development through digital twin technology.
Klebsiella pneumoniae NFB-320이 생산하는 Pullulanase를 이용한 전분당화
권재민,박경호,백운화,배동훈,유주현 한국산업미생물학회 1994 한국미생물·생명공학회지 Vol.22 No.5
본 연구실에서 토양으로부터 분리한 질소고정균인 Klebsiella pneumoniae NFB-320이 생산하는 효소인 pullulanase를 glucoamylase와 함께 이용한 전분류의 당화에 대하여 연구하였다. Pullulanase 조효소액의 최적활성 pH와 온도는 각각 pH6.0, 60℃이었고, pH 안정성과 열안정성은 pH5.0-6.5, 40℃까지 안정하였다. 당화효소인 glucoamylase의 최적활성 pH와 온도는 각각 pH 6.0, 60℃이었고, pH 안정성과 열안정성은 pH 4.O~6.5, 40℃ 까지 안정성이 유지되었다. 가용성 전분의 당화에 pullulanase와 glucoamylase를 함께 이용했을 때 당화효소만을 사용한 경우보다 3.2% 정도 당화 수율이 증가하였고, pullulan의 당화에 두 효소를 함께 사용하므로서 pullulanase만을 이용한 경우에 비해 18배의 환원당을 얻었다. In order to convert starch to the fermentative sugar, the effect of pullulanase on the saccharification of starch and pullulanase was investigated. The optimum pH and temperature for the enzyme activity of the glucoamylase and the crude pullulanase from Klebsiella pneumoniae NFB-320 were shown to be identical as pH 6.0 and 60℃, respectively. The crude pullulanase was stable between pH 5.0∼6.5, and up to 40℃, whereas the glucoamylase was stable between pH 4.0∼6.5, and up to 40℃. When pullulanase and glucoamylase were engaged together in the sacchrification of starch, saccharification yield was increased by 3.2% than the yield obtained by glucoamylase, alone. And the two enzymes produced sugar from pullulan 18 times much higher than the single use of pullulanase.