ITER 두뇌 ‘한국發 중앙연동제어장치’ 카다라쉬로 출발
상태바
ITER 두뇌 ‘한국發 중앙연동제어장치’ 카다라쉬로 출발
  • 김소연 기자
  • 승인 2020.03.09 08:05
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

핵융합硏-한전기술 컨소시엄, (주)모비스와 협력 개발ㆍ제작 완료
비정상 동작시 토카막 등 모든 장치 보호 “응급상황 감시 시스템”

국제핵융합실험로(ITER)의 두뇌(소뇌) 역할을 하는 중앙연동제어장치(CIS, Central Interlock System)를 국내 기술로 개발과 제작이 성공적으로 완료됐다.

국가핵융합연구소(소장 유석재)와 한국전력기술(사장 이배수)는 지난 6일 오후 경기도 성남시에 위치한 (주)모비스(MOBIISㆍ대표이사 김지헌)에서 프랑스 카다라쉬 지역에 건설 중인 ITER의 중앙연동제어장치(CIS) 최종 공급분에 대한 출하식을 가졌다(사진)고 밝혔다.

ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)는 우리나라를 비롯해 미국, EU, 일본, 중국, 러시아, 인도 등 7개국이 공동으로 핵융합에너지 상용화를 실증하기 위해 오는 2025년 완공을 목표로 프랑스 남부 카다라쉬에 개발, 건설하는 핵융합실험로이다.

이번에 출하된 중앙연동제어장치(CIS)는 ITER 장치 가동 시 인간의 몸속 신경계를 제어하는 두뇌(소뇌)와 같은 역할을 하는 장치로 ITER 주제어 건물에 설치될 예정이다.

‘핵융합연구소-한전기술 컨소시엄’은 2013년 ITER 국제기구(Organization)로부터 약 110억 원(780만 유로) 규모의 중앙연동제어장치의 설계, 구매 및 시운전 턴키사업을 수주한 바 있다. 당시 프랑스, 스페인 등이 참여했던 국제경쟁입찰에서 '핵융합연구소-한전기술 컨소시엄‘은 ITER 기구로부터 그 동안 국내외 원전 사업에서 개발ㆍ적용 중인 제어계통 설계 기술의 우수성과 차별화된 사업수행 경험을 인정받아 사업을 수주하게 된 것.

핵융합연구소에 따르면 ITER의 중앙제어시스템(CODAC, COntrol Data Access and Communication)은 ITER 장치의 제어 및 감시, 운전 및 실험 수행, 데이터 취득 및 서비스를 관장하는 시스템이다.

CODAC는 ▲ITER의 대뇌에 해당되며, 모든 플랜트들의 정보를 취합해 감시ㆍ제어하는 ‘중앙통제시스템(CFS, Control Data Access and Communication)’ ▲ITER의 소뇌로 비정상 동작시 모든 장비를 보호하기 위해 응급상황을 감시ㆍ처리하는 ‘중앙연동제어장치(CIS, Central Interlock System)’ ▲ITER의 심장으로 토카막에 전원을 공급하는 100대의 대형 전원장치를 실시간으로 제어하는 ‘전원공급 장치 마스터 제어시스템(MCS-CPSS, Coil Power Supply System)’ 등 독립적인 3개의 시스템으로 나뉜다.

CIS는 플라즈마 실험 중 발생할 수 있는 각종 비정상 이벤트로부터 파생될 수 있는 토카막 및 주변 장치들의 고장 및 손상을 예방하기 위한 연동(이중화 및 3중) 제어시스템이다. 본품은 14개의 패널에 8개의 서버, 6개의 네트워크, 스위치 9개의 제어시스템으로 구성됐다.

이성면 한국전력기술 ITER사업 부장은 “CIS는 ITER의 장비 중 가장 고가의 초전도 코일을 비롯해 토카막을 포함하는 모든 플랜트 장비의 보호를 관장하는데, 특히 CIS는 비상시에는 CFS(중앙통제시스템)의 제어를 받지 않고 별도로 제어를 할 수 있어 인간의 소뇌에 해당된다”면서 “비상시에 빠르게 대응하지 못할 경우 토카막이 녹아내리거나 초전도 코일을 손상시킬 수 있는 만큼 매우 중요한 중앙제어시스템”이라고 설명했다.

이에 약 7년 동안 핵융합연구소는 초전도핵융합연구장치 ‘KSTAR’의 제어시스템 개발 및 운영기술과 한전기술은 국내외 원전사업 설계 및 관리기술을 바탕으로 제어 소프트웨어를 포함한 각종 시스템을 개발했다.

아울러 하드웨어는 제어장치시스템 전문업체인 모비스가 구현했다. 모비스는 2010년부터 국내 가속기 사업과 핵융합 사업 등 거대장치에 대한 정밀제어 솔루션을 제공하는 강소기업으로, ITER의 토카막 코일 전원공급장치 정밀제어 시스템 개발에도 참여한 실적을 보유하고 있다.

라틴어로 ‘길’을 뜻하는 ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)사업은 지난 40년간 세계 핵융합실험 장치들이 이루어 낸 실험결과들을 종합해 핵융합에너지 상용화를 과학기술적으로 점검하는 것으로 이후 실증로를 거쳐 상용화 발전이 가능하게 된다. 사진은 프랑스 카다라쉬 ITER건설 현장 모습 ⓒ사진제공=국가핵융합연구소
라틴어로 ‘길’을 뜻하는 ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)사업은 지난 40년간 세계 핵융합실험 장치들이 이루어 낸 실험결과들을 종합해 핵융합에너지 상용화를 과학기술적으로 점검하는 것으로 이후 실증로를 거쳐 상용화 발전이 가능하게 된다. 사진은 프랑스 카다라쉬 ITER건설 현장 모습 ⓒ사진제공=국가핵융합연구소

정기정 국가핵융합연구소 ITER 한국사업단장은 “이번 성과는 핵융합에너지 상용화 기술 개발을 위한 국내 핵융합 연구진과 산업체의 우수한 협업사례”라면서 “앞으로도 한국전력기술 등 국내 산업체와 강소기업들의 ITER 사업 참여 기회를 확대할 수 있도록 지속해서 지원하겠다”고 밝혔다.

한전기술도 국내 원전산업 생태계 활성화를 위해 ‘ITER 수출지원 중소기업 상생협력’ 사업을 지속적으로 추진해오고 있다. 특히 이번 중앙연동제어장치(CIS)에 대해서는 국제표준(IEC) 및 ITER 국제기구(IO)의 기준을 적용한 내진성능시험, CE인증, 전자파적합성시험 등에 대한 한국전력기술의 적극적인 중소기업 기술지원을 바탕으로 ITER 국제기구의 엄격한 품질검증 절차를 통과하는 쾌거를 이뤘다.

진태은 한국전력기술 원자력본부장은 “이번 중앙연동제어장치(CIS)의 성공적 출하는 국내 원전산업계의 하드웨어뿐만 아니라 소프트웨어 기술력과 품질의 우수성을 ITER 국제기구로부터 인정받았다는 데 큰 의의가 있다”고 전했다.

한편 ITER 프로젝트의 총사업비는 총 132억 유로(약 18조5100억원)로 EU가 45.46%를 나머지 국가가 각각 9.09%씩을 분담(현물 및 현금 분담금)하며, 회원국별 할당된 모든 부품을 각 회원국에서 제작, 조달 후 현장에 설치ㆍ운영한다. 2003년 6월부터 ITER 프로젝트에 참여하고 있는 우리나라는 초전도 도체ㆍ진공용기 본체 및 포트ㆍ블랑켓 차폐블록ㆍ열차폐체 등 10개의 조달 품목을 공급하는 역할을 맡고 있다.

특히 ITER 프로젝트는 국내 핵융합 관련 산업체들에게 세계시장 진출의 장이 되고 있다. 실제로 ITER 사업 참여 통해 ITER 국제기구(IO) 및 타 회원국으로부터 직접 수주한 금액은 2018년 11월 기준으로 총 117건, 5925억 원에 달한다.

정 단장은 “ITER 건설 프로젝트가 성공적으로 마무리 될 경우 회원국을 비롯해 개별적으로 핵융합 건설을 추진하는 국가의 국제입찰에 국내 핵융합 산업계가 참여할 기회와 수주 가능성도 높아질 것”으로 기대했다.