ITER 초전도자석 전원공급장치.[제공=국가핵융합연구소]

- VS1 컨버터 초도품 ITER 건설지 프랑스로 운송 시작



[헤럴드경제=구본혁 기자] 핵융합에너지 개발을 위해 국제 공동으로 수행되고 있는 과학기술 프로젝트인 ‘국제핵융합실험로(ITER)’의 초전도자석 전원공급장치가 국내에서 개발됐다.

국가핵융합연구소 ITER한국사업단은 ITER 장치 건설을 위해 국내에서 제작하는 조달품목 중 하나인 초전도자석 전원공급장치의 VS1 컨버터 초도품을 제작, ITER 건설지인 프랑스 카다라쉬 지역으로 운송을 시작했다고 3일 밝혔다.

우리나라는 총 32대의 ITER 초전도자석 전원공급장치 중 18대의 조달을 담당하며, 각각의 ITER 초전도자석 전원공급장치는 변압기와 컨버터로 구성된다.

ITER한국사업단은 국내기업인 다원시스와 협력해 TF 컨버터 1대, CS 컨버터 6대, VS1 컨버터 2대, CCU/L 컨버터 6대, CCS 컨버터 3대 등 5종류 컨버터의 개발과 제작을 진행하고 있다. 

프랑스 카다라쉬에 건설되고 있는 국제핵융합실험로(ITER) 전경.[제공=국가핵융합연구소]

인공태양이라 불리는 ITER와 같은 토카막형 핵융합 장치는 초전도자석이 만든 강력한 자기장을 이용해 초고온 플라즈마를 가두고 태양에서 일어나는 핵융합 반응을 만든다. 컨버터는 이러한 자기장을 만드는 ITER 초전도자석 시스템의 각 부분에 수 십 kA 급의 정밀 제어 전류를 공급하여 핵융합 플라즈마를 효과적으로 제어해 주는 역할을 한다. 이번에 첫 번째로 운송을 시작한 ‘VS1 컨버터’는 토카막 내 핵융합 플라즈마의 불안정한 수직 위치를 빠른 속도로 안정화시켜 주는 역할을 한다.

플라즈마를 제어할 수 있는 자기장을 만들기 위해서는 초전도자석마다 요구하는 전류 용량 및 전압 제어 요건에 맞는 맞춤형 컨버터가 필요하다. 특히 전기 과부하 등의 사고가 발생해도 1억도 이상의 초고온 플라즈마가 유지되고 있는 핵융합로를 보호할 수 있도록 컨버터가 곧바로 멈추지 않고 플라즈마를 안전하게 제어할 수 있도록 만들어져야 한다.

이번에 개발된 VS1 컨버터는 이러한 다양한 요구 조건들을 충족시킬 수 있도록 설계됐으며, 엄밀한 제작 검사와 함께 ITER가 요구하는 성능과 품질을 구현하는데 성공했다. 이후 자체 시험, 단락 시험, 절연 시험, 정격 전류 시험 등 성능을 확인하는 최종 시험까지 무사히 통과하여 ITER 국제기구로부터 출하 승인을 받을 수 있었다.

정기정 ITER 한국사업단장은 “ITER 건설 공정률이 60% 이상을 달성하면서, 7개 회원국으로부터 장치 건설을 위한 조달품의 제작과 운송이 본격적으로 진행되고 있다”며 “인류의 미래에너지 개발을 위한 ITER의 건설이 성공적으로 진행될 수 있도록 국내 조달품의 적기 제작과 납품을 위해 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

구본혁기자nbgkoo@heraldcorp.com