은도금이 완료된 열차폐체 패널.(핵융합연)© 뉴스1

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(서울=뉴스1) 최소망 기자 = '1억도' 초고온 플라즈마와 '영하 269도' 초전도자석 사이에서 열 전달을 최소화하는 핵융합 실험의 핵심 부품 '열차폐체'가 우리나라에서 개발돼 프랑스로 운송되기 시작했다.

국가핵융합연구소는 국제핵융합실험로(ITER) 한국사업단이 ITER 장치 건설을 위해 국내에서 제작되는 조달품목 중 하나인 열차폐체의 초도품을 성공적으로 제작해 부산항을 통해 ITER 건설지인 프랑스 카다라쉬 지역으로 운송을 시작했다고 17일 밝혔다.

열차폐체는 핵융합로에서 초고온 플라즈마가 만들어지는 진공용기나 다른 상온 구조물들의 열이 영하 269℃에 달하는 극저온에서 운전되는 초전도자석에 전달되는 것을 최소화하기 위한 장치이다. 크게 진공용기 열차폐체와 저온용기 열차폐체로 나눠지며 전체 조립 시 높이와 직경이 각각 25m, 무게가 900톤에 이르는 초대형구조물이다. 우리나라가 상세 설계부터 제작까지 전 과정을 맡는다.

ITER 한국사업단은 2014년부터 국내 산업체인 ㈜SFA와 협력 하에 열차폐체를 개발했다. 그 중 '진공용기 열차폐체'(VVTS) 6번 섹터와 하부 '저온용기 열차폐체'(LCTS) 실린더가 가장 먼저 제작이 완료돼 검수를 마치고 ITER로 운송이 시작됐다.

진공용기와 초전도자석 사이에 설치되는 VVTS는 전체 360도 도넛 모양을 40도 간격으로 나누어 9개 섹터로 제작된다. 가장 먼저 제작된 6번 섹터는 31개 패널로 제작됐다. 높이 12m에 달하는 VVTS의 허용오차가 2mm에 불과할 정도의 정교한 장치다.

이후 재분리 된 열차폐체 패널들은 지난 5월 제작 마지막 단계인 은도금을 진행했다. 은도금은 진공용기에서 나오는 방사율을 낮춰 초전도자석으로 유입되는 복사열을 차단한다. 이를 위해 세계 최대 규모의 대형 스틸 도금조 11개로 이루어진 은도금 설비를 완성했고 1년 동안 도금 테스트를 통해 대형 열차폐체 표면에 8~10㎛(마이크로미터) 두께의 균일한 은도금을 구현하는데 성공했다.

허남일 ITER한국사업단 토카막기술부장은 "전체 600개 패널과 7만개 볼트로 조립되는 열차폐체는 ITER 장치 조달품 중 가장 많은 인터페이스를 갖고 있어 까다로운 설계와 제작 조건이 요구된다"면서 "국내 협력 기업, ITER국제기구가 여러 기술적 난관을 극복하기 위해 협력해 성공적으로 제작할 수 있었다"고 말했다.

한편 지난 9월1일과 15일 두 번에 걸쳐 부산항에서 해상 운송을 시작한 ITER 열차폐체 초도품은 오는 10월 중순쯤 ITER 건설 현장으로 도착한다. 현재 제작 중인 남은 열차폐체는 2020년 10월까지 제작을 완료해 2021년 초까지 조달을 완료할 계획이다.

ITER건설현장(프랑스)© 뉴스1

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somangchoi@news1.kr

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