ITER ‘인공태양’, 연구 시작 13년만에 조립 착수

▲ ITER 국제기구 건설 현장. [과학기술정보통신부 제공]

전 세계가 주목하고 있는 인류 미래에너지 ‘인공태양’을 만드는 국제핵융합실험로(ITER)의 핵융합 반응장치 조립이 연구 시작 13년 만에 시작됐다.

한국, 미국, 러시아, EU, 일본, 중국, 인도 7개국이 공동으로  참여한 이 프로젝트에서 한국 연구진이 핵심적인 역할을 맡아 높은 기술력을 인정받고 있다. ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)은 핵융합에너지 대량 생산 가능성 실증을 위해 개발·건설·운영하는 실험로다. 

과학기술정보통신부는 28일 프랑스 ITER 국제기구에서 개최된 ‘장치조립 착수 기념식’을 기점으로 본격적인 장치 조립을 시작한다고 밝혔다.

ITER 건설 현황과 향후 조립 계획이 소개된 이번 행사는 각 회원국과 실시간 원격 연결로 진행되고 전 세계에 유튜브로 생중계됐다. 

문재인 대통령의 축하 영상 메시지와 프랑스 마크롱 대통령, 폰 데어 라이엔 유럽연합(EU) 집행위원장 등 회원국의 정상급 인사들이 영상, 서면 인사 등을 통해 축하했다.

▲ 핵융합에너지 원리. [과학기술정보통신부 제공]
10년 이상 설계 과정을 거쳐 2007년부터 건설을 시작한 ITER는 완공 후 2040년경까지 실험‧운영하는 인류 최장‧최대의 프로젝트다. 

그동안 회원국들이 각자 개발·제작해 온 핵심 품목들 현장 조달이 시작, 이들을 하나의 장치로 조립하는 단계(Assembly Phase)에 본격적으로 진입한다. 

극한의 크기와 무게를 가진 품목들을 엄격한 공차와 세밀한 일정을 준수하며 최종 조립·설치하는 이 과정은 최고 난이도의 과학기술 도전이다. 조립에는 약 4년 반이 소요될 것으로 예상된다. 

▲ITER 건물의 천정에서 바라본 토카막 피트와 조립동의 모습. [Credit: ITER Yeongkook OH]

주장치 조립 공정에는 각 진공용기 섹터(각 40도 구조물)에 매칭되는 TF 자석, 열차폐체를 조립하고, 이러한 섹터 9개를 서로 조립하여 완성한다. 가열장치, 기타 공정으로는 극저온 냉동 시설, 연료 주기 등 보조시스템의 설치 등이다.
 한국은 ITER를 이루는 9개 주요 장치를 조달하며, 국내 110여 개 산업체가 제작에 참여하고 있다. 그동안 한국이 ITER에 참여하면서 납부한 분담금은 올해까지 총 3,723억 원이다. 하지만 ITER 국제기구 및 타 회원국으로부터 수주한 조달품은 총 6,180억 원에 이른다. 

특히 핵심 품목이자 극한기술의 결정체로 조립의 첫 순서에 해당하는 진공용기 최초 섹터를 조달했다. 또 ITER 전용 특수 조립 장비를 개발‧조달해 이번 장치 조립 시작에 큰 역할을 했다는 평가를 받고 있다.

▲회원국별 주요 조달품목 현황. 초전도자석 TF코일(일본·유럽, 2020. 4월), 저온용기 베이스(인도, 2020. 5월), PF코일(유럽, 2020. 6월), 열차폐체(한국, 2020. 6월), 진공용기 섹터(한국, 2020. 8월). [과학기술정보통신부 제공]
 

한국 핵융합에너지 전문가들은 ITER 국제기구에서 장치 건설을 총괄하는 기술 사무차장, 건설부문장 등 중요 직책을 잇달아 맡고 있다. ITER 국제기구에는 핵융합 전문가 등 한국인 51명이 근무하고 있어 앞으로 장치 조립에도 핵심 역할을 할 것으로 기대되고 있다.

정부는 2050년대 핵융합에너지 실현 목표를 달성하고, 한국이 앞으로도 글로벌 경쟁력을 가지고 기술과 시장을 선도할 수 있도록 장기적 연구개발과 인력양성에 정책적 노력을 지속할 계획이라고 밝혔다. 

김들풀 itnews@