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EU 시험 블랭킷 모듈용 기능재료의 개발과 검증

전문가 제언: ○ 유럽은 DEMO 핵융합로를 위해 Helium-Cooled Lithium-Lead와 Heli- um-Cooled Pebble-Bed로, 2기의 참조 삼중수소 증식로 블랭킷 개념을 개발하였다. 이 2기는 시험 블랭킷 모듈(TBM: Test Blanket Module)의 형태로 ITER에서 시험된다.

○ 본고는 EU TBM 기능재료, 즉 베릴륨/벨리라이드 멀티플라이어 재료 효과와 리튬-납 액체금속 증식재료 Pb-15.7Li 등의 개발과 검증의 현황을 검토한다. 각각의 기능재료는 주요 기능/성능 요건에 핵심 검증을 가지고 R&D 활동의 현황과 EU 발전 전략이 제시된다. 개발 전략 중요 단계에서 고려된 것들이 목록화되어 개발/검증/조달 계획의 중요성을 지적하고, ITER에서 유럽의 TBM에 사용 예정 검증을 갖춘 기능성 재료의 배달을 목표로 한 더 향상된 활동의 로드맵을 확정하기 위하여 현재 노력하고 있다.

○ 한국의 현재 핵융합 R&D 현황: 현재 핵융합 예산의 대부분은 KSTAR와 ITER 프로젝트에 집중되어 있다. 이를 테면, 2009년에는 DEMO의 전략계획을 개발하고 DEMO 설계와 R&D 활동에 착수하도록 핵융합연구원에 선진 프로젝트 부서가 신설되었다. 핵융합 재료 R&D 개발 계획과 접하게 협조하도록 조직되었다.

○ KSTAR의 활동과 전망: 현재 탄소타일이 플라스마 부품으로 설치되어 플라스마 대향부품 연구는 플라스마 성능을 향상 벽체 조건화에 초점이 맞추어진다. 전통적인 플라스마 대향재료 특성화와 분석은 단기적인 가동 상태로 계획된다. ITER나 DEMO에 연관된 플라스마 벽체 상호작용 연구 활동은 기계의 격상과 더불어 KSTAR의 제2단계로 예상된다.

○ ITER의 활동: TBM 활동의 대부분은 성형조립 방법과 설계 분석을 발전시키고 평가하는 것이다. 접합 방법의 조립, 고열 유동 시험 및 접합 방법에 대한 열구조 분석은 ITER 블랭킷과 TBM 활동에서 수행된다. 선두적인 후보 증식재료는 Li4SiO4와 Li2TiO3로 거론되고 있으며, 증식 페블 제조가 진전되고 성형 조립 페블의 열 성질 평가가 준비되고 있다.

저자: M. Zmitko et al.
자료유형: 학술정보