인공태양 ITER에 불붙일 전원공급장치, 한국서 완성돼 출발

초전도자석 전원공급장치 변압기 출하

국제핵융합실험로(ITER)에 설치될 초전도자석 전원공급장치가 국내에서 완성됐다. 냐ITER가 들어서는 프랑스 카다라쉬에 내년 1월 도착하는 예정으로 운송에 나선다. 

한국핵융합에너지연구원(원장 유석재)은 ITER 건설을 위해 국내에서 조달하는 부품 중 하나인 초전도자석 전원공급장치 최종 품목인 토로이달필드(TF) 변압기 제작을 완료했다고 9일 밝혔다.

이로써 우리나라가 담당하는 모든 전원공급장치의 출하를 마쳤다. 우리나라는 전원공급장치를 비롯해 9개의 품목을 ITER에 조달하며, 이중 초전도도체와 조립장비의 조달을 이미 마친 상태다.

ITER에 들어갈 전원공급장치가 완성되어 프랑스로 이송된다. (사진=핵융합연)

ITER는 우리나라 등 7개국이 핵융합에너지의 대량 생산 가능성을 실증하기 위해 초대형 핵융합 장치를 공동으로 건설·운영하는 국제 공동 연구개발 프로젝트다. 건설에 필요한 모든 구성품을 7개 회원국이 나누어 제작한 후 건설지인 프랑스 카다라쉬로 운송하여 설치·조립한다.

ITER 초전도자석 전원공급장치는 ITER 장치의 초전도자석에 전류를 공급하는 전력변환장치다. 플라즈마의 발생, 가열, 위치와 형상 제어, 자기장 오차 교정 등의 기능을 하는 핵심 부품이다. 각 전원공급장치는 변압기와 컨버터로 구성되며, 우리나라는 전체 32대의 전원공급장치 중 18대의 조달을 맡고 있다.

핵융합연 ITER한국사업단은 2011년 ITER국제기구와 조달약정을 체결한 뒤 국내 기업 다원시스와 효성중공업 컨소시엄을 통해 초전도자석 전원공급장치를 설계 및 제작했다. 2018년 1월 첫 번째 ITER 전원공급장치인 CCS-1 변압기의 운송을 시작으로 이번 TF 변압기의 최종 출하까지 순차적인 제작과 운송을 통해 12년 간의 국내 조달 과정을 마치게 된다.

이번에 출하된 TF 변압기는 외부의 높은 전압을 ITER 장치의 TF 코일에 알맞은 전압으로 변경해주는 장치이다. 너비 11.5미터, 높이 4.5 미터, 깊이 4.5미터에 무게는 109톤에 달한다. 최대 68킬로암페어(kA)의 직류전류를 수개월 이상 연속적으로 공급할 수 있다. 또 TF 변압기를 포함하는 TF 전원공급장치는 운전이 종료될 때 TF 초전도자석에 저장된 42기가줄(GJ)의 에너지를 전력공급시스템에 되돌려 보내 ITER 장치 운전에 필요한 에너지를 절감할 수도 있다.

ITER한국사업단 오종석 박사는 "이번 전원공급장치의 최종 출하는 ITER 장치가 요구하는 고난도의 기술적 어려움을 산업체와 사업단 간 협력을 통해 극복한 결과"라며 "성공적인 전원공급장치 조달로 ITER의 성공과 향후 핵융합 실증로 건설을 위한 기술 확보에 기여할 수 있기를 바란다"라고 밝혔다.