▲ 울산 현대중공업에서 국제핵융합실험로(ITER) 진공용기 6번 섹터가 제작에 한창인 모습이다. 6번 섹터는 이달 20일 제작을 마치고 5월 중 ITER 건설현장인 프랑스 카다라쉬로 이동한다. <국가핵융합연구소 제공>

[환경미디어= 김명화 기자] 국가핵융합연구소는 20일 울산 현대중공업에서 ITER 진공용기 첫 번째 섹터 제작을 성공적으로 마쳤다고 밝혔다.

 

이날 국가핵융합연구소는 울산 현대중공업에서 정병선 과학기술정보통신부 차관, 이경수 ITER 국제기구 전 부총장, 한영석 현대중공업 대표이사 등이 참석한 가운데 'ITER 진공용기 최초 섹터 완성 기념식'을 열었다.

 

ITER 사업은 우리나라와 미국, 중국, 유럽연합(EU) 등 7개국이 2007년부터 프랑스 남부 카다라슈에 태양처럼 핵융합 반응을 일으켜 에너지를 대량 생산할 수 있는 실험로, 즉 '인공태양'을 건설하는 사업이다.

 

9개의 섹터로 나뉘어 제작되는 ITER 진공용기는 최종 조립 시 도넛 모양의 초대형 구조물로 높이 13.8m, 외경 19.4m, 총 무게 5000톤에 달한다. 그중 이번에 완성된 섹터 6번(11.3m, 폭 6.6m, 무게 400톤)은 진공용기 조립 설치의 기준점으로, 가장 먼저 설치된 후 다른 섹터들의 조립 설치가 순차적으로 진행될 수 있다. 전체 9개 섹터 중 가장 먼저 제작되는 만큼 각종 기술적 난제들을 먼저 해결해야 하는 어려움이 있어 ITER 건설 과정의 ‘아이스 브레이커’로 불리기도 했다.

 

핵융합로의 가장 안쪽에 위치하는 진공용기는 핵융합 반응이 일어나는 섭씨 영상 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 플랫폼의 역할도 수행한다.

특히 진공용기는 3차원 형상을 갖는 특수 스테인레스 강 소재의 이중격벽 구조물로 완벽한 진공 상태 구현을 위해 제작 과정에서 최고의 기술적 난이도와 엄격한 품질관리를 요구한다. 총 1km에 달하는 60mm 두께의 특수 스테인레스 강을 용접하는 과정에서 수많은 내벽 부품을 정밀하게 조립할 수 있도록 수 mm 이하의 공차를 준수해야 하는 등 정밀한 성형과 용접 기술을 필요로 한다.  

 

또한 100% 정밀 비파괴검사가 요구되는 프랑스 원자력 안전규제 준수를 위해 주요 용접부를 완벽하게 검사할 수 있는 새로운 비파괴 검사기술이 개발 적용됐다.

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.

정기정 ITER 한국사업단 단장은 "이번 진공용기 6번 섹터의 성공적 완성은 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 노력해 인류의 새로운 미래에너지 개발에 앞장서겠다"고 말했다.

ITER 진공용기 6번 섹터는 최종 검수 및 포장 과정 등을 거친 후 5월 중순 프랑스로 이동을 시작할 예정이다. 7월 초 프랑스 카다라쉬에 위치한 ITER 건설지에 도착하게 되면 본격적으로 ITER 장치 조립을 시작하게 된다.

 

한편 인공태양은 대표적인 미래 청정에너지로, 전 세계 정부와 과학계가 연구 개발에 주력해온 과제 중 하나다. 새로운 청정 에너지의 필요성은 이미 오래전부터 제기돼 왔다. 학계에서는 현재 우리가 사용하는 석탄과 석유 가스 등 화석연료는 짧게는 50년, 길게는 200년이면 고갈될 것이라는 전망이 나온다. 이 때문에 인류의 생존을 위한 새로운 포스트 에너지로써 인공태양 개발에 선진국들이 앞다퉈 나선 상황이다.

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