국내연구진, 핵융합로 핵심 부품 '블랑켓' 개발

[아시아경제 김철현 기자]국내연구진이 개발한 국제핵융합실험로(ITER)의 핵심 부품 '블랑켓 1차벽'이 세계에서 3번째로 국제 공인시험 1단계 기술검증을 통과했다.

교육과학기술부는 '국제핵융합로 공동개발사업'의 지원을 받은 한국원자력연구원이 국가핵융합연구소 ITER 한국사업단과 협동연구를 통해 지난 2004년부터 수행해 온 '블랑켓' 기술 개발 결과, 최근 ITER 국제기구가 정한 '블랑켓 1차벽' 성능 검증 국제 공인시험의 1단계를 통과했다고 20일 밝혔다. 한국은 EU, 러시아에 이어 세 번째로 핵융합로 블랑켓 1차벽의 1단계 기술 검증에 성공한 나라가 됐다. ITER 국제기구는 '블랑켓'을 '초전도 도체', '디버터'와 함께 기술 검증을 필요로 하는 3대 핵심기술 분야중 하나로 정하고 국제 공동 검증시험을 진행하고 있다.


교과부에 따르면 '블랑켓 1차벽'은 핵융합로의 노심에서 섭씨 1억 도 이상의 플라즈마를 가두는 역할을 한다. 이에 따라 '블랑켓'은 높은 열유속, 중성자, 전자기 부하 등 극한 환경을 견디기 위해 내구성과 건전성, 냉각능력 등 종합적인 기술이 요구된다.

'블랑켓 1차벽'의 기술 검증은 우리나와 미국, EU, 러시아, 중국, 일본 등 시험 참가국이 베릴륨(Be)과 구리, 스테인리스 3중 구조로 이뤄진 '블랑켓 시편(mock-up)'을 국제 공동규격에 따라 각각 제작해 검증시험을 받는 방법으로 진행됐다. 우리나라는 국내 기술로 제작한 검증용 '블랑켓 1차벽' 시편 2개를 ITER 국제기구에 제출해 공동 시험기관으로 선정된 미국과 EU에서 약 6개월 간 성능 검증 시험을 거쳤다.

교과부 관계자는 "우리나라는 EU, 러시아에 이어 3번째로 1단계 기술검증에 성공한 국가가 됐다"며 "시험 참가국 중 미국, 중국은 시험 중이며 일본은 중도 포기했다"고 설명했다.

이번 기술검증을 위해 한국원자력연구원은 특별관리 대상 물질인 베릴륨(Be)을 취급할 수 있는 시설과 함께, 블랑켓 1차벽 고열부하 시험시설인 '콜트-1'을 세계 두 번째로 구축하는 데 성공했다. 또한 원자력연구원은 ITER 국제기구에 제출한 시편과 동일한 블랑켓 시편을 제작해 지난 4월 국내에서 고열부하 시험을 성공적으로 수행했다.


원자력연구원 관계자는 "이번 국제 검증시험에서는 콜트-1에서의 시험을 국제기구 주관 시험의 일부로 인정받아 향후 국제 공인시험에 참여할 수 있게 됐다"며 "기술력을 인정받은 것은 물론 향후 시험 비용도 절감할 수 있게 됐다"고 말했다.

ITER 국제기구에서 진행 예정인 2단계 검증시험은 오는 2010년 1월 시작해 2011년 12월에 완료될 예정이다. 2단계 검증 시험에서는 1단계보다 큰 가로 약 710mm, 세로 305mm, 두께 210mm 크기의 시편(mock-up)이 투입된다.

교과부 관계자는 "핵융합로의 핵심 부품인 블랑켓을 국내 기술로 개발하고 국제적인 성능 검증시험을 통과함으로써 국내 핵융합 연구 발전의 전기를 마련했다"며 "블랑켓 1차벽 관련 기술은 핵융합 선진국들이 십 수 년에 걸쳐 개발한 기술이지만, 우리나라는 불과 4년간의 기술 개발을 통해 선진국들과 동일한 성능을 입증했다"고 말했다.

이 관계자는 이어 "1차벽 관련 기술은 ITER TBM(시험용 블랑켓 모듈)과 상용 핵융합로 개발에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다"며 "또한 발전용 가스 터빈 블레이드, 초내열합금 용접과 내열 성능 향상 기술 개발, 차세대 원자로 열교환기 성능 검증, 기계, 항공, 우주, 국방 분야의 신재료 개발에도 활용 가능할 것"이라고 설명했다.


김철현 기자 kch@asiae.co.kr