韓원자로 손상부 보수기술, 국제표준 채택

국내 연구진이 원자로 압력용기 손상부를 용접 없이 보수할 수 있는 신기술을 개발했다.

미래창조과학부는 한국원자력연구원 원자력재료개발부 황성식 박사 팀이 수중 니켈도금을 이용한 원자로 압력용기 보수 기술을 개발, 원자력 발전소 설계 국제표준인 미국 기계학회(ASME) 기술 기준(codes and standards)의 코드 케이스(code case)로 최종 승인됐다고 22일 밝혔다.

해당 기술은 가동 중인 원자로 압력용기 내부에 손상이 발생했을 때, 고방사능과 냉각수가 가득 찬 수중 조건에서 열적 손상을 줄 수 있는 용접 작업 없이 도금 기술을 이용해 원격으로 손상부에 금속 보호막을 만들어 보수하는 기술이다.

원자로 압력용기는 고강도-고인성의 탄소강재로 제작하고 고방사선 환경에 더 잘 견딜 수 있도록 용기 내부 표면을 스테인리스 소재 피복재로 마감한다. 두께 6mm의 이 피복재가 손상되면 1차 냉각수가 침투해 압력용기 본체가 부식될 위험이 있다.

황 박사 팀은 고무 성분을 이용해 압력용기 내 손상 부위를 정밀하게 본을 뜬 뒤, 손상 부위에 맞게 특수 제작된 도금 수조를 압력용기에 투입했다. 이후 연결관을 통해 니켈(Ni) 성분을 함유한 도금액을 손상 부위에 공급함으로써 니켈 금속 보호막을 생성하는 방법을 고안했다.

개발된 기술은 보수 전후에 압력용기에 열적 변화가 일어나지 않을 뿐 아니라 수중 환경을 유지한 상태에서 원격 작업으로 보수가 완료되는 것이 장점이다. 해당 기술은 국내외 특허를 획득하고 원전 설계의 사실상 국제 표준으로 적용되는 ASME 기술기준 표준 중 발전소 보수의 표준을 담은 섹션11에 등록돼 기술력이 국제적으로 입증됐다.

황성식 한국원자력연구원 원자력재료개발부 책임연구원은 “개발된 기술이 보수 시간을 단축해 100억원(정비를 위한 가동 정지 10일 간 경제 손실) 이상 절감할 수 있는 것을 감안할 때 연간 수백억원의 수입대체 효과를 기대할 수 있을 것”이라며 “원전 뿐 아니라 고방사능 환경 속 손상 기기 보수에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.