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ITER

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202107.02

ITER 건설현장에 400톤 진공용기 두 개가 만나면?

KFE   
https://fusionnow.kfe.re.kr/post/iter/1298

ITER 토카막 완성을 위한 1,250톤 ‘섹터 소조립품’ 간 조립 본격 착수


진공용기 두 번째 섹터 모습


세계에서 가장 복잡한 퍼즐, 국제핵융합실험로(ITER) 건설을 위한 핵심 부품 중 하나인 ‘진공용기(Vacuum Vessel)’의 두 번째 섹터가 완성되어 ITER 건설지인 프랑스로 지난 24일(목)에 출항하였습니다.


진공용기는 핵융합로에서 1억도 이상의 초고온 플라즈마를 발생시키고 유지하기 위한 고진공 환경을 구현하는 일종의 ‘그릇’인데요. 한 개의 섹터는 높이가 11.3m, 폭 6.6m, 무게는 약 4백 톤에 달하며, 이 섹터 9개가 모여 도넛 모양을 이루게 되면 총 무게가 무려 5천 톤에 달하는 초대형 구조물입니다.


우리나라는 총 9개의 ITER 진공용기 섹터 중 4개 섹터의 제작을 담당하고 있는데요. 지난 2020년에는 첫 번째 진공용기 섹터 조달을 완료하여 ITER 건설이 본격적으로 장치 조립 단계로 돌입하는 포문을 열기도 하였습니다.


ITER 건설의 모든 단계가 인류에게는 새로운 도전이지만 특히 진공용기는 핵융합 반응을 위한 핵심 부품인 만큼 엄격한 기준에 맞추어 제작하는 것이 결코 쉬운 일은 아닌데요. 그럼에도 불구하고 첫 번째 진공용기 섹터를 제작하며 쌓은 노하우와 기술력 덕분에 두 번째 섹터의 제작은 첫 번째 섹터 제작 기간의 약 25%를 단축한 75개월 만에 제작을 완료할 수 있었습니다.

배에 선적 중인 진공용기 두 번째 섹터



또한, 첫 번째 섹터 조달을 통해 ITER 건설이 본격적인 장치 조립 단계로 들어섰다면, 두 번째 섹터 조달은 핵융합 장치의 핵심 구조물인 토카막 조립이 본격적으로 시작된다는 점에서 많은 기대를 불러일으키고 있는데요.


ITER 토카막 조립은 진공용기 1개 섹터의 바깥쪽에 열차폐체와 TF 초전도자석 2개를 끼워넣어, 1,250톤에 달하는 ‘섹터 소조립품(Sector sub-assembly)’을 먼저 완성한 뒤, 각각의 섹터 소조립품을 연결하여 360도 도넛 모양을 완성하는데요. 진공용기 두 번째 섹터 조달이 완료되면 드디어 두 개의 섹터 소조립품 간의 조립이 실질적으로 이루어질 수 있게 되는 것이죠. ITER 진공용기의 제작과 조달이 얼마나 ITER 건설에 중요한 일인지 알 수 있는 부분입니다.



진공용기 조립 완료 모습(본체 9개+상부/중간부/하부 포트)


더불어 이번 성과는 우리나라가 ITER 국제기구와 체결한 진공용기 본체 조달협약을 통해 담당하게 된 진공용기 두 개 섹터 조달을 성공적으로 완수하였다는 데에도 의미가 큽니다. 당초 우리나라는 진공용기 섹터 9개 중 2개만을 제작하기로 ITER 국제기구와 협약을 체결하였는데요. 2016년 위임협약을 통해 EU가 담당하는 7개의 진공용기 섹터 중 2개를 추가로 담당하게 되었습니다. 우리나라의 과학기술 역량 및 프로젝트 관리 능력을 국제적으로 인정받은 결과였습니다.


진공용기 제작을 담당하고 있는 ITER한국사업단 김현수 진공용기기술팀장은 “수에즈 운하 사고의 영향 등 예상하지 못했던 변수로 인한 어려움도 있었지만 무사히 진공용기 두 번째 섹터가 출항하여 기쁘다.”며, “ITER 건설현장에 도착할 때까지 긴장을 늦추지 않겠다.”고 소감을 밝히기도 하였습니다.


전 세계에 영향을 미친 수에즈 운사 사고의 여파는 진공용기 섹터 조달에도 영향을 미쳤는데요. 오랜 기간 철저한 준비 과정을 통해 진공용기 섹터 조달을 준비해 온 만큼 신속한 대응 과정을 거치며 무사히 프랑스로 떠날 수 있었습니다.


ITER 한국사업단 정기정 단장은 “ITER 한국사업단과 국내 산업체는 긴밀한 협력을 바탕으로 엄격한 품질 기준에 맞는 진공용기를 적기에 조달하기 위하여 기술 역량을 집중시키고 있다.”며, “남은 두 개의 진공용기 섹터까지 무사히 완성하여 ITER 건설에 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다.”고 밝혔습니다.


울산 미포항을 떠난 진공용기 두 번째 섹터는 7월 말에 프랑스 FOS항에 도착하며, 이후 운하와 육로로 이동하여 8월말 프랑스 건설 현장에 최종 도착할 예정입니다. 한국을 떠난 진공용기 두 번째 섹터가 무사히 프랑스 카다라쉬 건설현장에 도착했다는 소식이 하루 빨리 전해지길 기대해 봅니다.


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