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목차
제1장 서론 9
제1절 계획 수립의 배경 9
제2절 연구 목표 및 내용 11
제2장 에너지 시장과 핵융합에너지 활용전망 17
제1절 세계 에너지 수요와 전망 17
제2절 기후변화 협약과 에너지원별 공급계획 20
제3절 국내 에너지 수요 및 공급 23
제4절 핵융합 에너지 활용을 위한 기술환경 분석 25
제3장 국내·외 핵융합에너지 개발 동향 31
제1절 개요 31
제2절 국외동향 33
제3절 국내 현황 42
제4절 핵융합에너지개발 추진실적 및 주요성과 44
제5절 핵융합에너지 실용화를 위한 대비책 49
제4장 국가핵융합에너지개발 기본계획 소개 54
제1절 개발 목표 54
제2절 기술개발 로드맵 55
제3절 4대 중점 추진과제 56
제5장 핵융합에너지 개발진흥 기본계획 수립 57
제1절 비전,단계별 목표 및 중점전략 57
제2절 계획의 장기 추진 방향 58
제3절 제1단계(2007~2011) 추진전략과 실천과제 59
제4절 추진전략별 실천과제 세부내용 60
제5절 진흥기본계획 추진체계 72
제6절 투자 및 인력 예상 소요 77
제6장 사업별 세부 추진계획 78
제1절 KSTAR 장치운영 및 핵융합 원천기술 개발 78
제2절 ITER 핵심기술 개발 105
제3절 핵융합로 공학기술 개발 123
제4절 한국형 핵융합실증로 개발 144
제5절 핵융합 기초연구 개발 156
제6절 핵융합 기반구축사업 166
제7절 핵융합 전문인력 양성 사업 175
제8절 ITER 건설·운영 참여 사업 185
제9절 핵융합 국제공동연구 사업 205
제10절 핵융합 파생 응용 기술 개발 213
제11절 핵융합 안전관리 사업 243
제12절 사회경제적 타당성 평가 253
제7장 기대 효과 및 활용 방안 259
제1절 기대 효과 259
제2절 연구결과 활용방안 259
참고문헌 260
부록 263
부록 1 : 공청회 배부 자료 : 제1차 [2007~2011] 핵융합에너지개발 진흥기본계획(안) - Star Energy Korea - 265
부록 2 : 사업별 세부 추진계획(안) 요약 301
부록 3 : 국가핵융합위원회 상정자료 361
표 2.1.1. 세계 총 에너지소비 및 수요 전망 18
표 2.1.2. 에너지원별 수요 전망 18
표 2.3.1. 우리나라의 에너지 수요 전망 23
표 2.3.2. 우리나라의 신·재생 에너지의 비중 25
표 2.4.1. 유럽, 일본, 미국에서 도출된 핵융합발전소의 발전단가 29
표 3.2.1. 주요 EURATOM Association 연구소(장치) 및 주요 목표 34
표 3.2.2. 유럽의 핵융합연구 예산 35
표 3.2.3. 일본의 핵융합연구 예산 38
표 3.2.4. 미국의 과학성 예산과 핵융합 연구 예산 39
표 3.5.1. 해외 대체에너지 시장 동향 49
표 6.1.1. 현재 가동 중인 주요 토카막 장치 및 운영 현황 81
표 6.1.2. 초전도 핵융합 장치 최근 건설 현황 82
표 6.1.3. 단계별 사업 목표 및 내용 86
표 6.1.4. 1단계 사업 목표 및 내용 87
표 6.6.1. 핵융합에너지 개발을 위한 국외의 기반시설 현황 168
표 6.6.2. 핵융합 기반구축사업 평가계획 172
표 6.8.1. 미국의 투자 현황 192
표 6.8.2. EU의 투자 현황 193
표 6.8.3. 일본의 투자 현황 (인건비, 간접경비 등을 제외한 금액) 193
표 6.8.4. 우리나라 참여 조달품목 및 분담률 196
표 6.10.1. 플라즈마 응용기술 개발 단계별 추진계획 217
표 6.10.2. 소요예산 및 인력 현황 218
표 6.10.3. 초전도 공학기술 국내외 응용 동향 221
표 6.10.4. ITER, DEMO 및 상용로 블랑켓 구조재료의 물리적 요구 값 230
표 6.11.1. 국내 핵융합 안전관리 역량에 대한 SWOT 분석표 245
그림 2.1.1. 세계 에너지 소비 동향 및 예측 17
그림 2.1.2. 세계 1차에너지 수요 예측 19
그림 2.1.3. 주요 에너지원의 자원량 19
그림 2.1.4. 원유 및 천연가스 가격 동향 및 예측 (2005년 Euro가치 기준) 19
그림 2.2.1. 온실가스에 의한 지구온난화현상 20
그림 2.2.2. 지난 10000년간 이산화탄소 배출량 21
그림 2.2.3. 이산화탄소 배출량 예측 21
그림 2.2.4. 이산화탄소 배출량 감축 시나리오 22
그림 2.3.1. 에너지원별 에너지 수요 비중 24
그림 2.4.1. 중수소와 삼중수소의 핵융합반응 25
그림 2.4.2. 핵융합에너지의 특징 26
그림 2.4.3. 핵융합에너지 개발의 필요성 26
그림 2.4.4. 에너지원별 폐로 후 독성도의 추이 비교 27
그림 2.4.5. 원자력시스템의 세대 구분과 변천 28
그림 2.4.6. 유럽의 미래 에너지원의 직접 비용 비교 29
그림 2.4.7. 미국의 핵융합발전소 모델의 발전단가 비교 30
그림 3.1.1. 세계 핵융합에너지 개발을 위한 국제협력 (인도 참여 이전 계획) 31
그림 3.1.2. 유럽연합과 일본 등 ITER 회원국을 중심으로 수립 된 핵융합에너지 개발 전략 : Fast Track Plan 32
그림 3.2.1. 유럽의 핵융합에너지 개발 일정 35
그림 3.2.2. 유럽의 핵융합에너지 상용화 전략 36
그림 3.2.3. 일본의 핵융합에너지 개발 접근 37
그림 3.2.4. 일본에서의 핵융합 연구기관 37
그림 3.2.5. 일본의 핵융합에너지 개발 일정 38
그림 3.2.6. 미국의 핵융합에너지 개발 로드맵 40
그림 3.3.1. 한국의 핵융합에너지개발 중간진입전략 및 계획 42
그림 3.3.2. 국가핵융합연구개발기본계획에 따른 개발 전략 43
그림 6.1.1. KSTAR 주장치 부분 및 KSTAR 부대장치 부분 78
그림 6.1.2. 핵융합 실증로 기술의 필수 기술 80
그림 6.1.3. 국내외 핵융합 연구 추진실적 및 개발동향 비교 83
그림 6.1.4. 플라즈마 지속시간 대 플라즈마 성능 84
그림 6.1.5. 세계 토카막형 초전도 핵융합 장치 개발 일정 84
그림 6.2.1. ITER 프로젝트 참여를 통한 핵융합로 설계 및 개발기술 확보 기본 방향 110
그림 6.8.1. 지름길 계획 190
그림 6.8.2. 유럽연합의 핵융합 발전 상용화 계획 190
그림 6.8.3. 미국의 핵융합 에너지 실용화 계획 191
그림 6.8.4. 일본의 핵융합 에너지 실용화 계획 191
그림 6.8.5. 종합사업관리 체계 개략도 197
그림 6.8.6. 국내 ITER사업 관리 체계 198
그림 6.8.7. 우리나라 ITER 장치 조달품목 현황 200
그림 6.10.1. 플라즈마 응용기술 개발 로드맵 218
그림 6.10.2. 핵융합 발전로 노심의 구성 요소별 후보재료 231