국제 핵융합 에너지 개발 프로젝트인 '국제핵융합실험로'(ITER) 건설을 위해 우리나라가 공급하는 부품인 '블랑켓 차폐블록'(Blanket Shield Block)의 첫 번째 완성품이 제작됐다.

7일 국가핵융합연구소는 ITER 블랑켓 차폐블록의 초도품 개발에 성공했다고 밝혔다.

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.

장치 건설에 필요한 부품은 7개국이 나눠 제작한 뒤 카다라슈에서 조립하게 된다.

블랑켓 차폐블록은 진공 용기, 초전도 자석 등 ITER 주요 장치를 핵융합 반응으로 생성되는 중성자로부터 보호하기 위한 차폐 구조물이다.

진공 용기 내벽에 가로 1.4ｍ, 세로 1.0ｍ, 두께 0.4ｍ, 무게 2.6t에 달하는 차폐 블록 440개를 퍼즐처럼 연결해 설치하게 된다.

우리나라는 이 가운데 절반(220개)을 공급한다.

1억도의 초고온 플라스마와 중성자가 부딪히면서 생기는 엄청난 에너지를 견딜 수 있도록 특수 스테인리스 스틸 소재로 만들어졌다.

특히 가공하기 힘든 대형의 난삭(難削) 재료를 정교하게 가공할 수 있는 기술이 적용됐다.

차폐블록마다 220차례의 드릴링을 통해 중성자에서 발생하는 열을 식힐 냉각수 통로를 만들어야 하는데, 원활한 냉각수의 흐름을 위해서는 단 한 번의 드릴링 만으로 1.4ｍ 길이의 구멍을 한 치의 오차도 없이 관통시켜야 한다.

연구소는 국내 산업체 '이엠코리아', '비츠로테크'와 협력해 수 차례의 시행착오 끝에 최적의 블랑켓 차폐블록을 설계·제작하는 기술을 개발했다.

이렇게 만들어진 블랑켓 차폐블록은 모든 용접부가 비파괴 검사를 통과했으며, 초대형 고온 헬륨누설시험 설비를 이용해 실제 ITER 운전 환경과 비슷한 고온, 고진공 조건에서 성능 테스트도 마쳤다.

정기정 ITER 한국사업단장은 "2025년까지 우리나라가 맡은 차폐 블록을 성공적으로 제작해 조달을 마칠 계획"이라며 "미래 핵융합 상용화 기술 확보와 국내 산업체의 역량 강화에 기여하겠다"고 말했다.

과학팀  press@jeonpa.co.kr

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