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		자료배포일	2023년 11월 9일(목)		매수	5
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ITER 초전도자석 전원공급장치 최종품 제작 완료

- ITER 전원공급장치 본제품 최종품목인 TF 변압기 운송 시작 -

- 핵융합(연)-국내 산업체, 설계부터 제작까지 12년간 협업 결실 -

핵융합에너지 실현을 위해 국제 공동으로 개발하는 국제핵융합실험로 (이하 ITER)에 설치될 초전도자석 전원공급장치의 최종품이 국내에서 완성되어 ITER 건설지인 프랑스 카다라쉬로 운송을 시작한다.

한국핵융합에너지연구원(원장 유석재, 이하 핵융합(연))은 ITER 건설을 위한 국내 조달품 중 하나인 초전도자석 전원공급장치의 최종품목인 토로이달필드(이하 TF) 변압기가 제작 완료되어, 우리나라가 담당하는 모든 전원공급장치의 출하를 마쳤다고 9일(목)에 밝혔다.

ITER는 우리나라를 비롯한 7개국이 핵융합에너지의 대량생산 가능성을 실증하기 위하여 초대형 핵융합 장치를 공동으로 건설·운영하는 국제 공동 연구개발 프로젝트이다. ITER는 건설에 필요한 모든 구성품을 7개 회원국이 나누어 제작한 후 건설지인 프랑스 카다라쉬로 운송하여 설치·조립하며, 우리나라는 총 9가지 품목을 조달한다.

ITER 초전도자석 전원공급장치는 ITER 장치의 초전도자석에 전류를 공급해주는 전력변환장치로 플라즈마의 발생, 가열, 위치와 형상 제어, 자기장 오차 교정 등의 기능을 제공하는 핵심 부품이다. 각각의 전원공급장치는 변압기와 컨버터로 구성되어 있으며, 우리나라는 전체 32대의 전원공급장치 중 18대의 조달을 맡고 있다.

핵융합(연)의 ITER한국사업단은 지난 2011년 3월 ITER국제기구와 조달약정을 체결한 뒤 국내 산업체인 ㈜다원시스와 효성중공업(주) 컨소시엄을 통해 초전도자석 전원공급장치의 설계 및 제작을 진행해 왔다. 2018년 1월 첫 번째 ITER 전원공급장치인 CCS-1 변압기의 운송을 시작으로 이번 TF 변압기의 최종 출하까지 순차적인 제작과 운송을 통해 12년간의 국내 조달 과정을 마치게 된다.

이번에 출하된 TF 변압기는 외부의 높은 전압을 ITER 장치의 TF 코일에 알맞은 전압으로 변경해주는 장치이다. 너비 11.5미터, 높이 4.5 미터, 깊이 4.5미터에 무게는 109톤에 달하는 대형 장치로 최대 68킬로암페어(kA)의 직류전류를 수개월 이상 연속적으로 공급할 수 있다. 또한, TF 변압기를 포함하는 TF 전원공급장치는 운전 종료 시 TF 초전도자석에 저장된 42기가줄(GJ)*의 에너지를 전력공급시스템에 되돌려 보내 ITER 장치 운전에 필요한 에너지를 절감할 수도 있다. *42기가줄(GJ) : 일반 가정에서 3년 사용 가능한 전기에너지(약 11 MWh)

그동안 전원공급장치 개발사업을 총괄해 온 ITER한국사업단 오종석 박사는 “이번 전원공급장치의 최종 출하는 ITER 장치가 요구하는 고난도의 기술적 어려움을 산업체와 사업단 간 협력을 통해 극복한 결과”라고 소회를 밝히며, “성공적인 전원공급장치 조달로 ITER의 성공과 향후 핵융합 실증로 건설을 위한 기술 확보에 기여할 수 있기를 바란다.”고 밝혔다.

출하를 마친 TF 변압기는 마산항을 통해 선박 운송을 시작하여, 내년 1월 중순경 프랑스 카다라쉬 ITER 건설 현장에 도착할 예정이다.

붙임1		국제핵융합실험로(ITER) 공동개발사업 개요

□ 사업목적

ㅇ 미래 청정에너지인 핵융합에너지의 상용화 가능성을 과학기술적으로 최종 실증하기 위한 초대형 국제협력 R&D 프로젝트

	※ ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor): 핵융합 반응을 이용하여 에너지 대량생산 가능성을 실증하기 위한 국제핵융합실험로(500 MW급의 열출력(한국표준원전의 1/6) 목표)
	☞ [핵융합] 지구상에 거의 무한한 수소(중수소, 삼중수소) 원자를 원료로, 현재 활용 중인 핵분열 원자력발전보다 운영이 안전하며 폐기물량과 위해성도 극히 적음

ㅇ 우리나라는 핵융합 분야 후발 국가로 선진국이 축적한 핵융합 기술을 단기간 내 추적․확보하기 위해 ’03.6월부터 ITER 프로젝트 참여

※ 국가별 참여시기: 미․EU․러․일(’88.4), 중국(’03.1), 한국(’03.6), 인도(’05.12)

ㅇ ITER 공동이행협정 서명(’06.11), 국회비준('07.4) 및 ITER 국제기구 공식출범(’07.10)과 함께 본격적으로 ITER 프로젝트 추진

□ 사업내용

○ 참여국(7개국): 한국, EU, 미국, 일본, 러시아, 중국, 인도

※ 사업비는 EU가 45.46%, 나머지 6개국이 각 9.09%를 현물과 현금으로 분담

○ 건설기간: `07년~`25년까지 핵융합실험로를 프랑스에 건설(18년) → 운영 18년 → 방사능감쇄 5년 → 해체

○ 건설부지: 프랑스 남부 카다라쉬(면적 약 180만 ㎡)

□ 추진방식

ㅇ 회원국별 할당된 ITER 주요장치를 각국에서 제작․운송 후, ITER 현장(프랑스 카다라쉬)에서 조립

ㅇ 우리나라는 9개 주요장치*를 조달하며, 핵융합 핵심기술의 전략적 확보를 위해 국내산업체를 통해 장치제작을 수행 중

* 초전도 도체, 진공용기 본체 및 포트, 블랑켓, 조립장비류, 전원공급장치 등

붙임2		ITER 초전도자석 전원공급장치 제작 및 조달 과제 요약 자료

□ 과제 개요

○ (기능) ITER 초전도자석(TF, CS, PF, CC)에 전류를 공급해 주는 전력변환(AC/DC 컨버터) 및 전원장치 통합제어(마스터제어기) 기능

○ (구성) TF(1대), CS(6대), VS1(2대), CCS(3대), CCU/L(6대), PF(14대) 총 32대의 컨버터/변압기, 마스터제어기(3대), 더미로드(2대)*로 구성

* 초전도자석 전원공급장치 모의 부하 시험용

○ (조달) 한국은 TF(1대), CS(6대), VS1(2대), CCS(3대), CCU/L(6대) 등 총 18대의 컨버터/변압기와 마스터제어기(3대), 더미로드(1대)를, 중국은 PF 14대와 더미로드(1대)를 조달

※ 한국은 1차분(VS1, CCU/L, CCS) 및 2차분(TF, CS)으로 분리, 제작·운송

	《 전원공급장치 세부 품목 형상 》 □한국 조달범위: TF(1), CS(6), VS1(2), CCU/L(6), CCS(3) 컨버터/변압기 18대 등 □한국 조달비율: 40.14% ※ 중국 58.68% (PF 컨버터 14대 등)

□ 추진 경과

○ ‘11.03.	전원공급장치 조달약정 체결

○ ‘11.08.	전원공급장치 본제품 제작 계약체결(다원시스/효성)

○ ‘14.10.	전원공급장치 최종설계 완료

○ ‘15.01.	전원공급장치 제작 설계 완료 및 본제품 제작 착수

○ ‘16.07.	변압기 초도품(CCU/L, CCS) 제작·시험 완료

○ ‘17.12.	컨버터(CCU/L, CCS, VS1), 변압기(CS) 초도품 제작·시험 완료

○ ‘18.02.	CCS-1, VS1-1 변압기 운송 완료(조달 최초 운송)

○ ‘18.06.	CS-1, 5, 6 변압기 운송 완료(고중량급 변압기 최초 운송)

○ ‘19.07.	CS 컨버터 초도품 제작·시험 완료

○ ‘21.12.	전원공급장치 컨버터/변압기(17대) 제작‧운송 완료

○ ‘23.02.	MCS 큐비클 운송 완료

○ ‘23.04.	TF 컨버터 운송 완료

○ ‘23.09.	운송품 ITER 현장 설치 및 조립 진행 중

□ 향후 계획(안)

○ ‘24.01.	전원공급장치 TF 변압기 운송 완료

○ ‘24.12.	전원공급장치 예비부품 운송 완료

○ ‘26.06.	전원공급장치 통합시험 완료

※ ITER 베이스라인 개정(안) 등에 따라 향후 조달 일정은 변경될 수 있음.