원전 부품 부식 측정 정확해진다

원자로 환경 본뜬 시험장비 구축
원자력硏 "정비 기술 개발 기대"

한국원자력연구원에 국내 최초로 구축된 '조사유기 응력부식균열' 실증 장비를 연구진이 테스트하고 있다. 원자력연구원 제공

한국원자력연구원이 원자력발전소에 쓰이는 부품의 특성을 파악하고 정비 보수 기술을 개발하기 위해 원자로 환경과 똑같은 시험 장비를 국내 최초로 구축했다. 17일 원자력연구원에 따르면, 이 설비는 중성자 조사와 응력으로 인해 부식이 가속화되는 조사유기 응력부식균열(IASCC) 현상을 안전하게 실증할 수 있다.

연구진은 이 장비가 방사선 차폐 시설 내부에 구축해 머리카락 굵기 100분의 1 수준인 수 마이크로미터(μm)의 부식 균열까지 정확하게 측정해 낼 수 있다고 설명했다.

김성우 박사는 "이번에 개발한 장비를 이용하면 고리1호기 인출 볼트의 손상 원인 분석, 혁신형 소형모듈형 원자로(SMR) 재료 연구 등 다양한 분야에 기여할 수 있다"고 말했다.

이 장비는 원자로 압력용기에 해당하는 고온고압 반응기에 펌프와 냉각수 배관을 연결해 원하는 환경을 만들 수 있다. 실제 원자로와 같이 최대 온도 360℃, 압력 200기압 이상인 환경에서 실험할 수 있다.

또한, 외부에서 원격 조종이 가능한 로봇팔과 반응기 밀봉때 볼트를 정확하게 제어할 수 있는 반력 암(arm)을 설치했다. 이를 통해 연구자는 방사능을 지닌 소재를 안전하게 실험할 수 있다.

우리나라에서 원자로 내부와 같은 고온, 고압 환경을 완벽하게 구현하고 방사화된 부품을 안전하게 실증할 수 있는 설비는 이번이 처음이다.

실제 사용한 원자로 부품은 중저준위로 방사능을 방출한다. 기존 실증 장비는 방사선이 차단되지 않아 실제 방사능을 내뿜는 소재를 실험할 수 없거나, 고준위 시료를 취급하는 대형 콘크리트 핫셀 시설과 혼합돼 있어 교차 오염 가능성이 있었다.