상단여백
HOME 과학기술 과학기술
인공태양 담는 그릇 완성, 프랑스로 5월 이송핵융합(연)ㆍ현대중공업 10년 걸려
현대중공업에서 인공태양 진공용기를 제작하는 모습. 사진제공 : 국가핵융합연구소

국제핵융합실험로(ITER)의 핵심 장치인 ‘진공용기’가 국내서 완성됐다.

국가핵융합연구소(소장 유석재, 이하 핵융합(연))는 ITER 진공용기 첫 번째 섹터 제작을 축하하기 위해 정부 및 연구, 산업체 관계자들과 함께 20일 울산 현대중공업에서 ‘ITER 진공용기 최초 섹터 완성 기념식’을 개최했다.

이 진공용기는 조만간 ITER 건설지인 프랑스로 운송할 예정이다.

ITER는 국제 컨소시엄을 구성해 핵융합에너지를 개발 중이다.

참여국은 7개국으로 한국, EU, 미국, 일본, 러시아, 중국, 인도 등이다.사업비는 EU가 45.46%, 나머지 6개국이 각 9.09%를 현물과 현금으로 분담한다. 이 실험로 건설기간은 2007~2025년까지다. 방사능감쇄 기간은 5년이다. ITER은 방사능 감쇄 이후 해체할 예정이다.

프랑스카다라쉬에 위치한 ITER건설부지 모습. 180만 제곱미터에 이른다.

이번에 국내서 세계 처음 완성한 진공용기는 6번 섹터다. 진공용기는 총 9개 섹터를 모아야 완성품이 된다. 9개 섹터가 다 모이면, 도넛 모양의 초대형 구조물이 만들어진다. 높이는 13.8m, 외경 19.4m로 총 무게 가 5000톤에 이른다.

6번 섹터 제작은 핵융합(연) ITER 한국사업단과 현대중공업이 맡았다.

핵융합연 관계자는 “6번 섹터 제작을 위해 지난 10여 년간 수많은 기술적 난제를 해결했다”며 “이번 완성은 ITER 건설이 본격 장치 조립 설치 단계에 들어서게 됐다는 것”이라고 의미를 부여했다.

6번 섹터는 높이 11.3m, 폭 6.6m, 무게는 400톤이다. 진공용기 조립 설치의 기준점 역할을 하게 된다. 가장 먼저 설치된 후 다른 섹터들의 조립 설치가 순차적으로 진행된다.

전체 9개 섹터 중 가장 먼저 제작되는 만큼 기술적 난제들을 산적했다. 그래서 연구자들은 이번 6번 섹터 제작을 두고 ITER 건설 과정의 ‘아이스 브레이커’로 불렀다.

핵융합로 가장 안쪽에 위치하는 진공용기는 핵융합 반응이 일어나는 1억도 이상의 초고온 플라즈마를 발생시키고 유지할 수 있도록 고진공 환경을 구현하는 그릇 역할을 한다. 또한 핵융합 과정에서 발생하는 중성자를 차폐하는 방사선 1차 방호벽 역할과 블랑켓, 다이버터 등 핵융합로 주요 내벽 부품들을 정밀하게 고정하는 플랫폼 역할도 수행한다.

특히 진공용기는 3차원 형상을 갖는 특수 스테인레스 강 소재의 이중격벽 구조물로 완벽한 진공 상태 구현을 위해 제작 과정에서 엄격한 품질관리를 요구한다. 기술적 난이도가 높다는 얘기다.

인공태양 진공용기 조립 모습.

총 1km에 달하는 60mm 두께의 특수 스테인레스 강을 용접하는 과정에서 수많은 내벽 부품을 정밀하게 조립할 수 있도록 수 mm 이하의 공차를 준수해야 한다. 또 100% 정밀 비파괴검사가 요구되는 프랑스 원자력 안전규제 준수를 위해 주요 용접부를 완벽하게 검사할 수 있는 새로운 비파괴 검사기술을 개발, 적용하기도 했다.

진공용기 제작을 맡은 현대중공업 한영석 사장은 “여러 기술적 한계를 극복하고 진공용기 섹터 6번의 제작을 계약 10년 만에 성공적으로 완료할 수 있게 됐다” 며, “첫 번째 섹터를 완성한 경험을 바탕으로 나머지 3개 섹터도 적기에 조달할 수 있을 것”이라고 제작 성공 소감을 밝혔다.

현재 총 9개의 ITER 진공용기 섹터 중 4개 섹터는 현대중공업에서, 나머지 5개 섹터는 유럽연합(EU)에서 제작을 진행하고 있다. 현대중공업은 당초 우리나라에서 조달을 책임지고 있는 2개 섹터 외에 EU에서 조달을 맡은 섹터 중 2개를 추가로 수주한 바 있다.

이번에 완공된 ITER 진공용기 6번 섹터는 최종 검수 및 포장 과정 등을 거친 후 5월 중순께 프랑스로 옮길 계획이다. 7월 초 프랑스 카다라쉬에 위치한 ITER 건설지에 도착하게 되면 본격적으로 ITER 장치 조립을 시작하게 된다.

ITER 국제기구 베르나 비고 사무총장은 영상 메시지를 통해 “수많은 난제에도 불구하고 성공적으로 진공용기 섹터 6번를 완성한 것은 한국과 글로벌 진공용기팀의 협력이 이뤄낸 진정한 승리”라며 “ ITER 사업 추진에 있어 핵심적인 역할을 해주는 한국의 산학연과 한국 정부의 강력한 지원에 감사한다”는 입장을 전했다.

정기정 ITER 한국사업단장은 “이번 진공용기 6번 섹터의 성공적 제작은 뛰어난 기술 역량을 지닌 국내 산업체가 ITER 국제기구 및 한국사업단과 긴밀한 기술 협력을 통해 이루어낸 대표적인 거대과학기술 성공 사례”라며, “앞으로도 ITER의 성공적인 건설을 위해 국내 산업체들과 함께 인류의 새로운 미래에너지 개발에 앞장서 나갈 것”이라고 말했다.

박희범 기자  snews@s-news.kr

<저작권자 © ScienceNews, 무단 전재 및 재배포 금지>

#핵융합로#ITER#핵융합(연)#국가핵융합연구소#현대중공업#진공용기#6번섹터#유석재소장#정기정단장#미국#일본#러시아#중국#인도#EU

박희범 기자의 다른기사 보기
icon인기기사
기사 댓글 1
전체보기
여백
여백
여백
Back to Top