[에너지데일리 송병훈 기자] 미래 에너지원 중 하나로 기대되고 있는, '인공태양'으로도 불리는 '국제핵융합실험로(ITER)'와 관련된 국내 상황이 순조롭게 진행되고 있다.
국가핵융합연구소(소장 유석재)는 20일 울산 현대중공업에서 정병선 과학기술정보통신부 차관, 이경수 ITER 국제기구 전 부총장, 한영석 현대중공업 대표이사 등이 참석한 가운데 'ITER 진공용기 최초 섹터 완성 기념식'을 개최했다.
이번 행사는 ITER의 핵심 장치인 진공용기의 첫 번째 섹터가 국내에서 처음 완성된 것을 축하하고, 현대중공업이 2010년 ITER 진공용기 본체의 6번 섹터 제작 계약을 체결한 지 10년 만에 처음으로 섹터를 완성한 것을 기념해 열렸다.
ITER는 핵융합반응에 의해 플라즈마 속에 발생하는 하전입자인 고속 알파입자(헬륨)에 의한 플라즈마 가열만으로 실용적인 핵융합로에 필요한 수준에서 핵융합연소가 지속되는 조건, 즉 자기점화조건의 확실한 달성을 목표로 하는 국제공동 핵융합실험로를 의미하며, ITER 공동개발사업은 핵융합에너지 상용화 가능성을 최종 과학적·기술적으로 실증하기 위해 7개 참여국이 공동으로 건설·운영하는 인류 최대의 과학기술 협력 프로젝트다.
그 중 핵융합로 가장 안쪽에 설치되는 진공용기는 핵융합 반응이 일어나는 초고온 플라즈마를 발생시키고 유지시키는 고진공 환경을 구현하는 그릇 역할을 한다. 또 핵융합 반응 과정에서 발생하는 중성자가 외부로 유출되지 않도록 하는 방사선 1차 방호벽 역할과 핵융합로 주요 내벽 부품을 고정하는 역할까지 하는 핵심장비다.
ITER 진공용기는 높이 11.3m, 지름 19.4m, 무게 5000t에 이른다. 모두 9개의 섹터로 나뉘어 만들어지며, 이 중 1·6·7·8번 4개 섹터는 현대중공업에서, 나머지 5개 섹터는 유럽연합(EU)에서 제작을 담당하고 있다. 진공용기는 영하 196도의 극저온, 1억도에 달하는 초고온, 초고진공 등을 견뎌야 하기 때문에 제작 과정에서 높은 기술력이 요구된다.
특히 6번 섹터는 진공용기 조립 설치의 기준점이 되는 부품으로, 6번 섹터가 성공적으로 설치돼야 다른 섹터들의 설치가 순차적으로 진행될 수 있다는 설명이다. 즉, 11.3m, 폭 6.6m, 무게 400t의 구조물인 6번 섹터는, 이를 기준으로 다른 섹터들이 차례로 연결·설치되기에 진공용기 조립 설치의 기준점이 되며, 진공용기 개발에서 발생할 수 있는 기술적 난제들을 가장 먼저 해결해야 하는 어려움 때문에 '아이스 브레이커'로 불리기도 했다.
현대중공업은 총 1km에 달하는 60mm 두께의 특수 스테인리스강 소재의 이중격벽 구조물을 정밀하게 용접, 진공 상태를 구현하는 데 성공했다고 설명했다.
6번 섹터는 최종 검수와 포장을 거쳐 내달 중순 프랑스로 이동 작업을 시작하며, 이어 7월 초 카다라슈에 도착하면 본격적으로 ITER 장치 조립이 시작된다.
