핵융합연, ITER 삼중수소 저장 시스템 제작 착수… ㈜씨이에스 참가

한국핵융합에너지연구원이 미래 에너지원인 인공태양(ITER)의 연료를 안전하게 관리하는 핵심 기술을 국내 기업과 함께 확보하고 본격적인 장치 제작에 들어간다.

한국핵융합에너지연구원(KFE, 이하 핵융합연)은 국제핵융합실험로(ITER) 건설을 위해 우리나라가 조달하는 ‘삼중수소 저장·공급 시스템(SDS)’ 계통 설계와 제작을 위한 최종 공급업체로 ㈜씨이에스를 선정, 14일 계약을 체결했다.

SDS는 핵융합 반응의 연료인 삼중수소와 중수소를 안전하게 저장하고 필요할 때 공급하는 장치다.

연료의 입출 관리와 재고량 측정, 헬륨-3 포집 등을 수행하는 연료주기 시스템의 핵심 계통으로 꼽힌다.

이번 계약은 지난해 3월 ITER국제기구와 체결한 조달 약정을 실제 제작 단계로 잇는 후속 조치다.

이 시스템은 방사성 수소동위원소인 삼중수소를 취급하는 만큼 높은 안전성과 신뢰성이 필수다.

핵심 설비인 ‘게터 베드(Getter Bed)’는 수소 친화성이 높은 금속 소재인 금속수소화물을 이용해 삼중수소를 고체 형태로 저장한다.

연료가 필요할 때는 가열해 가스 형태로 추출하며, 이 기술은 일반 수소 저장 분야에도 적용할 수 있는 고난도 기술이다.

삼중수소 외부 누출을 완벽히 차단하기 위한 글로브박스 등 이중 격납 구조도 갖춘다.

글로브박스는 내부를 질소 불활성 분위기로 유지하고 음압 환경을 조성해 사고를 예방한다.

또 삼중수소가 베타 붕괴를 일으켜 생성되는 헬륨-3 가스를 따로 포집하는 회로도 포함한다.

이번 사업은 우리나라가 전체 SDS 조달 물량 중 94.25%를 담당한다.

핵융합연은 60개월간 주요 계통의 최종 설계와 제작, 공장 인수 검사를 진행, 내년 최종 설계 승인을 거쳐 2030년까지 조달을 완료할 계획이다.

이번 계약으로 국내 산업체는 삼중수소를 다루는 고난도 플랜트 엔지니어링 경험을 축적해 향후 핵융합 실증로나 상용로 건설에 필요한 연료 기술을 선점할 것으로 기대된다.

정기정 ITER한국사업단장은 “이번 계약으로 우리나라가 맡은 핵심 연료주기 계통 조달이 본격적인 실행 단계에 진입했다”며 “국내 산업체와 협력해 엄격한 품질 요건을 충족하고 핵융합 연료주기 기술 확보에 최선을 다하겠다”고 말했다.

한편, ITER 프로젝트는 한국을 포함해 유럽연합(EU), 미국, 일본, 러시아, 중국, 인도 등 7개국이 미래 청정에너지 상용화 가능성을 실증하는 초대형 국제협력 연구개발 사업이다.

이재형 기자 jh@kukinews.com