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202004.22

1억도 인공태양을 담을 그릇, ITER 진공용기 최초 섹터 제작 성공

커뮤니케이션팀   
https://fusionnow.kfe.re.kr/post/word/1102

  1억도 인공태양을 담을 그릇, ITER 진공용기 최초 섹터 제작 성공 

 

용접 작업 소리로 시끄러웠던 울산 현대중공업 12공장의 바닥에 빨간 카펫이 깔렸습니다. 그 뒤로 지난 십 년의 시간, 수많은 이들의 땀과 역경을 고스란히 담은 마치 하나의 예술 작품과도 같은 거대한 ITER 진공용기 6번 섹터 완성품의 모습이 보입니다. 지난 4월 20일(월) 오후 현대중공업 12공장에서 진행된 ‘ITER 진공용기 최초 섹터 완성 기념식’ 에서 모든 이의 얼굴에는 감격과 설렘이 함께하고 있었습니다.

 

ITER 진공용기 최초 섹터 완성 기념식 전경 

 

핵융합에너지 개발을 위해 국제 협력 프로젝트로 진행되고 있는 국제핵융합실험로(ITER)건설을 위한 핵심품목 중 하나인 진공용기는 태양보다 뜨거운 플라즈마를 담는 그릇에 해당합니다. 9개 섹터로 나뉘어 제작되는 ITER 진공용기 중 첫 번째로 조립되어야 하는 섹터 6번은 가장 먼저 제작되어야 하는 만큼 각종 기술적 난제들을 먼저 해결해야 하는 어려움이 있어, ITER 건설 과정의 ‘아이스 브레이커’로 불려왔습니다. 얼음을 깨고 나아갈 때 새로운 길이 만들어지듯 진공용기 6번 섹터의 완성은 ITER 건설의 새로운 단계 시작을 알리는 의미이기도 합니다.

 

이번 진공용기 최초 완성 기념식은 ITER 사업 전체 차원에서도 큰 의미를 지닌 행사로 당초 ITER국제기구 베르나 비고 사무총장을 비롯해 많은 이들이 함께 축하하는 자리로 계획하였으나, 안타깝게도 코로나-19 바이러스 확산 방지를 위해 최소한의 관계자들만 함께 하는 자리가 되었습니다. 그럼에도 과학기술정보통신부 정병선 제1 차관과 ITER국제기구 이경수 전부총장, 현대중공업 한영석 사장 등 관련 산학연 관계자 30 여명이 참석한 행사장의 열기는 뜨거웠습니다.

 

축사를 전하고 있는 과학기술정보통신부 정병선 제1차관축사를 전하고 있는 과학기술정보통신부 정병선 제1차관

 

기념식에 참석한 과학기술정보통신부 정병선 제1차관은 첫 마디로 “국제핵융합실험로 ITER의 진공용기 섹터6을 완성한 것을 진심으로 축하드린다.”라며 진한 축하의 인사를 전했습니다. “고난도 기술이 필요한 첫 번째 섹터를 수많은 한계를 극복하고, 완성해낸 여러분이 자랑스럽다”는 이야기와 함께, “앞으로도 우리나라의 핵융합에너지 기술이 세계를 리드할 수 있도록 정부에서도 아낌없는 지원을 하겠다”는 약속도 더했습니다.

 

뒤이어 방한하지 못한 ITER 국제기구 베르나 비고 사무총장도 영상을 통해 축하 인사를 전했는데요. “수많은 난제에도 불구하고 성공적으로 진공용기 섹터 6번을 완성한 것은 한국과 글로벌 진공용기팀의 협력이 이뤄낸 진정한 승리이며, ITER 사업 추진에 있어 핵심적인 역할을 해주는 한국의 산학연과 한국 정부의 강력한 지원에 감사한다.”라며, 이번 성과의 기쁨을 함께 나누었습니다.

 

ITER 국제기구 베르나 비고 사무총장이 영상을 통해 축하 인사를 전하고 있다. ITER 국제기구 베르나 비고 사무총장이 영상을 통해 축하 인사를 전하고 있다.

 

우리나라의 9가지 ITER 조달품목 중 하나인‘ 진공용기’는 ITER 장치의 핵심품목으로 최고 고난이도 기술을 필요로 합니다. 핵융합로의 가장 안쪽에 위치하여, 핵융합 반응이 일어나는 1억도 이상의 초고온 플라즈마를 발생시키고 유지할 수 있도록 고진공 환경을 구현하는 그릇 역할을 하기 때문입니다. 또, 핵융합 과정에서 발생하는 중성자를 차폐하는 방사선 1차 방호벽 역할과 블랑켓, 디버터 등 핵융합로 주요 내벽 부품들을 정밀하게 고정하는 플랫폼의 역할도 수행해 핵융합로에서는 없어서는 안 될 필수 장치입니다.

 

총 9개의 섹터로 나뉘어 제작된 ITER의 진공용기의 조립이 완성되면 높이 13.8m, 외경 19.4m, 무게 5천 톤에 달하는 초대형 도넛 모양을 갖추게 됩니다. 진공용기는 3차원 형상을 갖는 특수 스테인레스 강 소재의 이중격벽 구조물로 설계상 복잡한 3차원 형상과 이중벽 구조를 정밀한 치수에 맞춰 제작하는 게 여간 어려운 일이 아니었습니다. 완벽한 진공 상태를 구현해야 하므로, 제작과정에서 한 치의 오차조차도 허용되지 않았는데요. 총 1km에 달하는 6mm 두께의 특수 스테인레스 강을 용접하는 과정에서 수많은 내벽 부품을 정밀하게 조립할 수 있도록 수 mm 이하의 공차를 준수해야 하는 등 정밀한 성형과 용접 기술이 필요했습니다.

 

ITER 진공용기 제작 현장 및 모형도 

이 제작과정을 완벽하게 해낼 수 있던 데에는 숨은 주역들, 연구자들과 함께 노력해 온 뛰어난 기술을 지닌 산업 현장의 전문가들이 있었기에 가능한 일이었습니다. 이날 기념식에서는 6번 섹터의 제작을 성공적으로 이끌었던 직원들을 대상으로 과학기술정보통신부 장관 표창 수여식이 진행되기도 하였는데요. 국가핵융합연구소 ITER 한국사업단 주영명 담당을 비롯해 현대중공업 소속 문기환 사원, 이정진 기원, 이지헌 과장, 임경석 과장이 그 주인공이었습니다. 5명의 주인공은 입을 모아 ‘이 자리를 대표해서 받을 뿐, 함께했던 모든 관계자분들께 공을 돌리겠다’라며, 따뜻한 수상소감을 전했습니다.

 

20일 진행된 기념식에서 과학기술정보통신부 장관 표창을 수여한 5명의 주인공들. 20일 진행된 기념식에서 과학기술정보통신부 장관 표창을 수여한 5명의 주인공들.

 

이번 프로젝트를 이끌었던 주인공 중 한 명인 현대중공업 ITER 특수기기부 부서장 석상훈 차장은 “ITER 프로젝트 계약 후 10년, 제작 착수 8년 만에 이렇게 완성품을 보게 되었다”라며, 따뜻한 미소와 함께 기쁜 마음을 감추지 못했습니다. “그 누구도 경험하지 않은 제작품으로서 진행 중에 수많은 기술 검토와 시행 착오가 있었다. 보기에는 단순해 보이지만, 3차원 형상으로 가공·용접·검사까지 우리가 가지고 있는 최고의 기술력을 투입하기 위해 노력했다. ”라며 그동안의 노고가 담긴 소감을 전하기도 하였습니다.

 

현대중공업 ITER 특수기기부 부서장 석상훈 차장은 현대중공업 ITER 특수기기부 부서장 석상훈 차장

 

끝으로 국가핵융합연구소 ITER 한국사업단 정기정 단장은 “이번 진공용기 6번 섹터의 성공적 완성은 뛰어난 기술 역량을 지닌 국내 산업체가 ITER 국제기구 및 한국사업단과 긴밀한 기술 협력을 통해 이루어낸 대표적인 거대과학 기술 성공 사례이다. 앞으로도 ITER의 성공적인 건설을 위해 국내 산업체들과 함께 노력하여, 인류의 새로운 미래에너지 개발에 앞장서겠다”는 소감을 밝혔습니다.

 

이렇듯 지금의 성공이 있기까지 국내 산업체와 국가핵융합연구소 ITER 한국사업단의 긴밀한 협력과 노력이 있었기 때문에 가능한 일이었습니다. ‘함께 만든’ ITER 진공용기 6번 섹터는 최종 검수 및 포장 과정 등을 거친 후에 5월 중순 프랑스로 이동을 시작할 예정입니다. 7월 초 프랑스 카다라쉬에 위치한 ITER 건설지에 도착하게 되면 본격적으로 ITER 장치 조립을 시작하게 됩니다. 설계부터 제작, 그리고 완성까지. 관계자들의 수많은 땀방울과 수고가 담겨있을 ITER의 진공용기 안에 앞으로는 1억도라는 뜨거운 플라즈마가 가득 담기기를 기대해보겠습니다.

 

 

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