DAWONSYS - 사업분야 - 핵융합가속기

ITER

(국제핵융합실험로 : International Thermal-nuclear Experimental Reactor)

ITER 사업은 미래 대량 청정 녹색에너지원으로 주목 받고 있는 핵융합 에너지의 상용화를 위한 최종 과학적, 기술적 실증을 위하여 한국, EU, 일본, 미국, 러시아, 중국, 인도 등 선진 7개국이 참여해 추진하는 국제 공동개발사업입니다. 건설단계, 운영단계, 감쇄단계, 해체단계까지 35년 이상의 기간 동안 총 사업비 20조 가량이 투입되는 대규모사업으로서 ITER의 핵융합로는 KSTAR의 25배 크기의 확대형으로, KSTAR의 기술이 많은 부분 반영될 것입니다. 우리나라에서는 국가핵융합연구소의 ITER 한국사업단이 전담기관으로 지정돼 추진되고 있으며, 당사에서도 전원장치에 대한 1차 공급계약을 체결하여 성공적으로 진행하고 있습니다.

ITER Tokamak and Cooling System

ITER 시험 시설 건축 및 설비 설치 현장

대전류 전원장치

핵융합로의 중요 구성 품인 초전도자석은 극저온에서 전기저항이 0(zero)이 되어 기존의 상전도체를 사용한 전자석에 비해 전력소모가 적을 뿐 아니라 장시간의 대전류 운전 시에도 온도 상승이 적은 특성을 가지고 있으며, CS (Central Solenoid) 코일, TF (Toroidal Field) 코일, PF (Poloidal Field) 코일 등이 있습니다. 이러한 여러 종류의 초전도자석 코일에 전류를 흘려주기 위한 전원장치가 대전류 전원장치입니다.

일반적인 구성은 AC/DC Converter, BRIS, QP, DCDS로 이루어져 있으며, AC/DC Converter의 기본적인 회로방식은 양방향 위상제어 컨버터를 사용하고 있고 대 전류를 얻기 위해 두 대의 컨버터를 병렬운전을 하고 있습니다. BRIS는 역전압에 의한 전압상승을 막이 주는 역할을 한다. QP(Quench Protection)는 초전도 코일에 국부적인 히팅이 발생하여 초전도성을 잃어버리는 Quenching 현상이 발생했을 때 코일에 저장되어 있는 재빨리 에너지를 소진시켜준다. 마지막으로 DCDS(DC Disconnection Switch)는 출력단을 개폐시킬 수 있는 스위치입니다. 사양은 ITER 컨버터의 사양을 보여주고 있습니다.

제품사양 (Specification)

No	Item	Quantity(set)	Input Voltage, kV/Hz	Max. On-load Output Voltage, V	Max. Current, kA
1	TF Converter	1	66/50	±650, ±160	68
2	CS Converter	6	66/50	±1,050	±45
3	VS Converter	2	66/50	±1,050	±22.5
4	CCU/L Converter	6	22/50	±85	±10
5	CCS Converter	3	22/50	±300	±10
6	Master Controller	1	Integrated Control System of Coil Power Supply Plant

진행상황

2021년 현재, 전원장치 제작 및 시험 완료 후, ITER 현장에 설치가 진행되고 있습니다. 2022년 5월, 모든 컨버터의 현장 설치가 끝나는 시점에 SAT 시험을 진행할 예정입니다. 이 시험은 컨버터 기능 및 계통 시험뿐만 아니라 Local control system(LCS)및 Master control system(MCS)은 ITER기구의 상위 시스템 CODAC과의 연동 시험을 완료로 23년 6월까지 프로젝트 완료를 목표로 하고 있습니다.