한국의 ITER 조달품목

진공용기 본체

100% 한국 담당

핵융합 반응을 위한 연소 플라즈마 (Burning Plasma) 발생 및 저장
플라즈마 생성 및 유지에 필요한 초고진공 환경 제공
진공용기 내 삼중 수소 등 방사성 물질에 대한 1차 방호벽 역할
초전도 자석 보호를 위한 방사열 차폐 및 저온용기 내부 구조물 방사화 감소를 위한 중성자 차폐
진공용기 내부 구조물의 감쇄 열 제거
블랑켓, 다이버터 등 진공용기 내벽에 설치되는 구조물 지지

진공용기 포트

상부 포트 담당 : 러시아

하부 포트 담당 : 한국

진공용기 일부를 구성하며 진공용기 본체와 저온용기 사이를 연결하는 구조물

블랑켓 차폐 구조물

50.2% 중국 담당

49.8% 한국 담당

블랑켓은 고온 및 고속 중성자의 매우 극한 환경 하에서 운전되므로, 이에 대한 설계 및 해석, 제작기술 등 핵융합 상용로 건설을 위한 핵심기술의 확보를 가능케 함.

블랑켓 차폐블록 관련 설계 및 해석 기술
중성자 해석
전자기력 계산
열수력 및 구조 해석
제작기술

블랑켓 차폐블록 제작은 단조재를 이용한 가공 및 용접(Conventional Method), Powder HIP(Hot Isostatic Pressing), 주조 (Casting) 등이 고려되고 있으며, 우리나라는 Conventional Method의 제작기술을 채택할 예정임.

ITER 조립용 장비

100% 한국 담당

ITER 주장치를 구성하는 진공용기(Vacuum Vessel), 초전도자석(TF, PF, CS 초전도자석)

熱 차폐체(Thermal Shield)등을 조립하는 데 사용하는 전용 조립장비로 측정 및 공동장비를 제외한 아래의 주장치 자체 조립을 위한 Tool 및 지그류를 포함합니다.

한국은 ITER 주장치 조립장비의 100% 조달 책임이 있으며 조립장비의 설계, 제작, 시험, 운송, 현지 설치 및 시운전 지원 등에 대한 조달업무를 수행해야 합니다.

熱 차폐체

100% 한국 담당

ITER 열차폐체(Thermal Shield)는 80 K의 극저온에서 운전되는 구조물로서, 초전도자석으로의 복사, 전도 등의 열전달을 최소화하기 위한 시스템이다. 모든 부위의 열차폐체는 SS 304LN을 모재로 제작되며 양면에 두께 5μm 이상의 은도금을 하여, 표면 열 방사율(emissivity)이 0.05 이하의 값을 갖도록 한다. 냉각은 Inlet 온도가 80K인 가압 헬륨 가스에 의한 강제냉각 방식을 취하고 있으며 정상 운전 상태에서 냉각용 헬륨의 온도가 80∼100K가 유지되도록 운전한다.

ITER 열차폐체는 먼저 VVTS(진공용기 열차폐체)와 CTS(저온용기 열차폐체)로 구분되며, 세부적으로 5개 부분으로 나눌 수 있다. VVTS는 Inboard Section과 Outboard Section으로 구분되며, CTS는 Upper CTS, Lower CTS, Equatorial CTS로 구성된다.

ITER 열차폐체는 한국이 100% 책임을 가지고 조달하는 품목이다. ITER 열차폐체의 제작을 위해서는 대형구조물을 정밀하게 가공, 용접, 조립할 수 있는 기술과 낮은 열방사율을 위한 은도금 기술이 필요하다.

삼중수소 저장 장치 및 공급 시스템

한국 담당 81.5%

ITER 핵융합 반응의 연료가 되는 수소동위원소를 저장·공급하며 대량의 삼중수소를 단기 또는 장기 저장하는데 필요한 인프라 제공
수소동위원소(삼중수소, 중수소) 및 다양한 주입목적에 따른 순수가스 공급
토카막(Tokamak) 핵융합로 운전 시나리오에 따른 삼중수소 저장 및 공급 공정 구현
삼중수소의 안전한 저장과 재고량 측정 및 정밀한 Tracking
금속 수소화물을 이용한 삼중수소 저장용 베드의 적용 및 운전
삼중수소 운반용기의 입고, 검수 및 보관

전원 공급 시스템

한국 담당 37.3%

중국 담당 62.7%

TF(18), CS(6), PF(6), CC(18) 등 총 48개의 ITER 초전도코일에 전류를 공급해 주는 전력변환장치.

적절한 전류제어를 통하여 플라즈마를 발생 및 가열시키고, 플라즈마의 위치와 형상 등을 제어하고, 자기장의 오차를 교정해 주고 최종적으로 안전하게 소멸시킨다.

ICV Busbar

한국 담당 100%

ITER 플라즈마의 불안정성을 제어하여 고온 플라즈마에 의한 진공용기 내벽손상을 막기 위해 토카막 진공용기 내벽에 설치하는 내벽코일(IVC)이 필요함.

ITER에는 플라즈마 경계면불안정현상 억제용 ELM 코일(27 세트), 수직안정화 제어용 VS 코일(2 세트) 등 총 29 세트의 상전도 내벽코일이 설치됨.

토카막 건물(L4)에 설치된 내벽코일(IVC) 전원장치로부터 진공용기 포트에 설치된 내벽코일 단자까지 전류를 전송하기 위한 버스바(Busbar)가 필요함.

초전도체

한국 담당 20.18%

EU 20.18%, 일본 24.99%, 러시아 19.32%, 미국 7.82%, 중국 7.51%

ITER 자석(플라즈마 밀폐 및 평형유지를 위한 자기장 생성)의 핵심 구성품

세계 최고수준의 초전도 선재 기술 보유

케이에이티(대표 한상덕)는 엄격한 품질 기준을 갖고 있는 ITER(국제핵융합실험로)에 세계 최초로 ‘Nb3Sn’ 초전도 선재 납품 자격을 획득한 기술기업이다.

핵융합로에 사용되는 케이에이티의 ‘Nb3Sn’ 초전도 선재 제작 기술은 세계 최고 수준으로 꼽힌다. 

세계 유명 초전도 관련 기업들도 ITER가 요구하는 납품 자격을 획득하지 못한 경우가 많아 이 회사 임직원의 기술 자부심은 대단하다.

Nb3Sn 초전도 복합 선재는 세계적으로 독창적인 디자인 기술과 스페이서 제어 기술, Sn 합금 스페이서의 대칭적 분산배치에 의한 초전도 특성 제어 기술의 특징을 갖고 있다. 핵융합 토카막용 마그넷이나 MRI, Maglev(자기부상열차) 및 각종 마그넷에 이용되고 있다.

이번 사업 참여로 다양한 초전도 설계 기술과 이를 재현할 수 있는 제작기술을 보유하게 됐고 초전도 선재에 대한 박막 크롬 도금 기술도 개발했다. 또 이러한 기술과 경험을 바탕으로 다양한 저온 초전도 선재(NbTi 및 MgB2 선재)와 관련 응용 장비(MRI 마그넷 등)에 대한 개발과 상용화 연구에 박차를 가하고 있다.

초전도 관련 기술 분야는 전기가 사용되는 모든 부분에 적용될 수 있어 향후 엄청난 부가가치를 가져오는 시장이 될 것으로 전망된다. 케이에이티의 경우도 핵융합 관련 매출이 대부분이고 초전도 선재 부문 공급 계약금액만 약 900억 원 상당이다.

최근 일본의 ITER 조달품목을 ITER 한국사업단과 케이에이티가 협력해 경쟁 입찰을 통해 수주 받는 쾌거를 올렸다. TF Nb3Sn 초전도 도체 1기, CS 도체용 Nb3Sn 초전도 케이블 1기에 3.2억 엔, 12억 엔을 각각 수주하게 됐다.

계약은 12월 중에, 제품은 내년부터 2015년까지 공급할 예정이다. 한상덕 대표는 “우리나라의 초전도사업이 지속적으로 발전하기 위해서는 KSTAR와 ITER프로젝트의 성공과 데모의 조속한 착수 등 정부의 핵융합사업 추진에 대한 전폭적인 지원이 필요하다”고 밝혔다.

http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=004&oid=016&aid=0000472442

[현대중공업]ITER 참여 일본 TF 자석구조물 2차 수주

[현대중공업]이 일본으로부터 600억원 규모의 TF 자석구조물 제작 2차분을 추가 수주했다.

4일 미래창조과학부에 따르면 국제핵융합실험로(ITER) 공동개발사업에 참여 중인 일본의 TF 자석구조물 제작 국제 공개 경쟁 입찰에 현대중공업이 지난 1차에 이어 또 한 번 수주했다.

[현대중공업]은 일본이 조달하는 TF 자석구조물 2차분 개발과 제작을국가핵융합연구소(소장 권면) 및ITER 한국사업단(단장 정기정)과의 협력을 통해 국제 입찰을 거쳐 최종 수주했다.

미래부는 이번 수주에 대해우리나라의 핵융합 관련 기술을 확보라는 측면과 함께 국내 산업체의 매출 증대와 일자리 창출에도 기여할 수 있다는 데에 의의를 뒀다.

현대중공업이 이번 주수한 [TF 자석구조물]은 핵융합 장치의 TF(Toroidal Field) 자석을 보호 및 설치하기 위한 금속 구조물이다.

이는 장치의 성공적인 가동에 매우 중요한 부품으로 평가받고 있다.

ITER에 설치되는 TF 자석구조물은 개당 약 180톤 규모다.

ITER 핵융합 장치를 위해서는19개(예비 1개 포함)의 TF 자석과TF 자석 구조물이 필요하다.

19개의 TF 자석과 구조물은 일본(9개)과 EU(10개)가 조달한다.

http://biz.newdaily.co.kr/news/article.html?no=10026019

ITER 사무차장 한국인 선출

이경수 신임 ITER사무차장

청정무한에너지를 생산하기 위한 국제 핵융합실험로 개발기구의 2인자에 한국인이 선임됐다. 

1일 미래창조과학부는 국가핵융합연구소장을 지낸 이경수(58·사진) 박사가 ‘국제핵융합실험로(ITER