[데일리비즈온 이은광 기자] 국제핵융합실험로(ITER)에서 1억도 이상 초고온 플라즈마와 중성자로부터 핵융합로를 보호할 ‘방패’ 역할을 하는 ‘블랑켓 차폐블록’의 첫 번째 완성품이 국내에서 제작됐다.
국가핵융합연구소는 핵융합에너지 개발을 위한 국제 공동 연구개발 프로젝트인 ITER 건설을 위해 우리나라에서 담당하고 있는 핵심품목 중 하나인 ‘블랑켓 차폐블록’의 초도품 개발에 성공했다고 9일 밝혔다.
‘ITER 블랑켓 차폐블록’은 초고온 플라즈마 및 핵융합 반응의 결과물인 중성자로부터 ITER 주요장치를 보호하는 구조물이다. 플라즈마가 만들어지는 진공용기 내벽을 둘러싸도록 퍼즐처럼 연결하여 설치된다.
ITER에는 총 440개의 블랑켓 차폐블록이 설치될 예정으로 우리나라는 이 중 220개를 2025년까지 조달할 계획이다.
이번 성과는 ITER 국제기구가 요구하는 품질 기준을 충족하는 설계, 제작, 시험 등 모든 과정의 기술 이슈를 해결하고, 양산시스템을 구축했다는 의미다.
국내 연구진들은 극한 환경을 견딜 수 있는 블랑켓 차폐블록 제작을 위해 ITER에서 선정한 특수 스테인리스 스틸을 개발했으며 차폐블록 안쪽은 플라즈마 형상을 고려하고 바깥쪽은 진공용기에 밀착할 수 있도록 모든 코일과 배관을 고려해 복잡한 형상의 제작 설계를 완성했다.
제작 단계에서는 대형의 난삭재료를 복잡한 형상으로 정교하게 가공할 수 있는 기술을 개발했다. 특히 높이 1m, 폭 1.4m, 두께 0.4m 정도의 차폐블록 하나에는 무려 220회 가량의 드릴링을 통해 냉각수 통로를 만들어야 하는데, 원활한 냉각수의 흐름을 위해서는 단 한 번의 드릴링 만으로 1.4m 길이의 홀을 한 치의 오차도 없이 관통시켜야 한다.
블랑켓 차폐블록은 비파괴검사를 통과했으며, 세계 최초로 개발된 초대형 고온헬륨누설시험 설비를 이용, 실제 ITER 운전 환경과 유사한 고온·고진공 조건에서 성능 테스트를 마쳤다.국내 산업체인 이엠코리아, 비츠로테크와 협력한 성과다.
정기정 핵융합연 ITER한국사업단장은 “여러 기술적 한계를 극복한 끝에 ITER 블랑켓 차폐블록의 개발에 성공했다”며 “앞으로도 ITER 조달품 개발을 통해 미래 핵융합 상용화 기술 확보와 국내 산업체의 역량 강화에 기여하겠다”고 밝혔다.
