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ITER VV 섹터제조를 위한 유럽의 준비태세

전문가 제언: ○ ITER 진공용기(VV: Vacuum Vessel) 7기의 섹터에 대한 입찰공고가 2010년 초에 게시되었으며, ITER 스케줄이 지장을 받지 않도록 실물대의 원형이 필요없이 성공적인 제조프로그램을 신속히 시작하기 위하여 많은 기술정보가 입찰자에게 제공되었다. 논리적인 구조 방법론의 명세서와 계획된 실물크기 모형의 설명과 EU내에서 FEDA와 F4E(Fusion for Energy, 핵융합에너지)에 후원 하에 10년 가까이 수행된 R&D와 제조연구에 대한 결과의 요약문도 첨부하여 포함시켰다.

○ 향후 해야 할 업무는 용접준비를 포함하여 용기외피에 천공을 위한 모듈식의 특별한 현지 머시닝센터를 비롯한 참신한 제조 체계와 기술의 발전에 매진하는 것이다. 세 단체의 합동연구의 새로운 결과, 루트면의 성공적인 제어를 포함하여 단면용접의 초음파탐상 검사기술에 대한 순차순환대기방식 사용을 설명하였다. 내피에서 외피로, 그리고 섹터부분을 형성하기 위해 분열편을 연결하는 재래식 용접의 변형을 제어하기 위한 실물크기 원형 한 부분에, 지그를 사용하는 분할건조방식이 성공적으로 입증되었다.

○ 본 논문은 지그를 사용하지 않고 다만 EB용접만을 이용하여 제조한 원형 한 부분에서만 얻은 결과를 요약하였다. 용접조건의 작은 허용오차를 달성하기 위해서 두 가지의 전문화된 컴퓨터 기술, SYSWELD와 ANSYS 코드가 개발되었고, 이것을 이용하여 용접 변형을 효율적으로 예측하기 위한 실물크기의 모형을 가지고 계기의 눈금을 정확히 조정하였다. 실제적이고 이론적인 성공적 업적에 근거하여, 지그를 포함한 완벽한 폴로이달 분할이나 섹터가 컴퓨터 모델이 되어 향후 모든 허용오차를 해결하고, 건조를 최적화하기 위한 연구가 추진되어야 할 것이다.

○ KSTAR 토코막의 진공용기는 전금속용접 쌍벽 구조로 많은 방사상과 수직형 포트를 가진 전금속 용접쌍벽으로 설계되었다. 특히 진공용기와 플라스마 대향기기(PFC: Plasm Facing Components)가 모두 대략 350℃로 가열된다는 점에 유의해야 한다. 또한 베이크 아웃(bakeout) 중에 열부하가 2MA 플라스마 중단에서 초래되는 전자기부하는 KSTAR 진공용기와 플라스마 대항기기의 설계에 중요한 역할을 하기 때문에 이에 대한 제조기술을 정착시켜 나가야 한다.

저자: L.Jones et al.
자료유형: 학술정보