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ITER 진공용기 설계와 건설

전문가 제언: ○ 최근 설계 검토 결과에 의하면, 본래 참조 진공용기(Vacuum Vessel, VV) 설계는 내부골조를 외부로의 3D 성형을 포함하는 많은 수정이 채택 되었다. VV 부하(負荷)상태는 플라스마 중단과 수직변위사상(Vertical Displacement Event, VDE) 데이터베이스의 검토를 근거로 갱신되었다.

○ 낮은 현창 거시트(gusset)는 비선형좌굴을 포함한 구조분석 결과를 근거로 보강되었다. 내벽차폐(In-Wall-Shielding, IWS) 설계는 세부적으로 발전되었다. 환상 부위(toroidal field)의 철저한 분석에 의하여 페라이트 강판과 붕산 강판의 구체적 배치가 최적화 되었다. 현창(舷窓)과 IWS를 포함하는 VV의 조달수배(Procurement Arrangements, PA)가 준비되었다.

○ PA서명을 위한 준비로 최종 설계 검토가 되었는지 점검되었다. 불란서 주문 핵압력장비(ESPN)의 ITER VV에 대한 라이센싱 절차가 개시되어 ANB가 적합평가를 하고 있다. VV 설계기술문서, VV부하규격문서, 위험과 응력분석 보고서, 특정 재료평가가 RCC-MR요건과 지침에 따라 제출되었다.

○ KSTAR는 정상상태에서 초전도가 가능한 토카막이다. 진공용기 시스템은 환상의 내부와 외부골조로, 모든 현창과 진공경계폐쇄, 용기지지대, 수동판과 그 지지대로 구성되었다. 용기는 내부와 외부 골조로 나누어지고 차폐수로 채워지도록 설계되었다. SS316은 국내에서 가용되고 비용 효율성 때문에 용기구조재료로 선택되었다. 가열/전류구동 시스템으로, 진단, 펌핑과 접근을 위해 8가지의 같은 구조의 수평현창이 구비되었다.

○ 진공용기는 플라스마 대향부품, 저온조와 자석에 연결될된 현창과 같은 기계의 모든 주요부품을 지지해야하므로 적절한 경계조건을 가진 진공용기의 구조분석을 수행하기 위해서는 광범위한 분석노력이 설정될 필요가 있다. ANSYS 코드를 이용한 구조분석은 사하중, 차폐수, 대기압,지진하중 및 공학적 플라스마 중단 시나리오에서 초래되는 전자기(EM)하중을 결합하는 주요효과를 포함한다.

저자: K. Ioki et al.
자료유형: 학술정보