원자력연, 중수로 사용후핵연료 대용량 운반용기 개발…용량 3배에 성능 우수

운반용기가 대륙붕에 빠진 상황을 모사하기위해 운반용기 시험 모델을 침수피트에 넣고, 물을 채운 후 가압하는 침수시험 모습.

중수로 사용후핵연료를 안전하게 운반할 수 있는 대용량 운반용기가 국내 개발됐다.

한국원자력연구원은 운반저장기술개발실이 한 번에 360다발 중수로 사용후핵연료를 운반할 수 있는 대용량 운반용기 'KTC-360' 개발에 성공했다고 7일 밝혔다.

원자력 엔지니어링 전문 기업인 코네스코퍼레이션(대표 김현준), 원전 설비 전문 제작사 무진기연(대표 조성은)과 공동 개발했다.

현재 경수로·중수로 사용후핵연료를 원자력발전소 부지 내 습식저장조와 건식저장시설에 보관 중이다. 하지만 임시 보관일 뿐, 중간저장시설을 거쳐 최종 처분장으로 안전하게 이송·처분해야 한다.

운반과정의 사용후핵연료 영향 안전성 평가, 운반 비용을 절감한 대용량 용기 개발이 중요하다.

KTC-360은 기존 월성 원전에서 사용하는 운반용기인 'Hi-STAR63'보다 운반용량이 3배 증가했다. 한 번에 안전하게 운반할 수 있는 용량을 기존 120다발에서 360다발로 늘렸다.

연구팀은 운반용기의 크기, 중량, 재료적 특성 등을 고려한 최적 설계 조건을 찾았다. 기존에는 사용후핵연료 60다발이 담긴 바스켓을 1열 2단까지 적재할 수 있었는데, 이번 용기는 2열 3단까지 적재해도 안전에 문제가 없다.

설계부터 안전성 해석, 시험평가 및 제작성 검증 등 6년 간 긴 개발 과정을 거쳐 인허가까지 마쳤다. 인허가 과정에서 낙하, 화재, 침수 등 가혹 조건에서도 성능과 안전성을 입증했다.

운반용기를 9m 높이 낙하시험, 800도 화염 30분간 노출하는 화재시험, 침수 피트에 넣고 가압하는 침수시험을 거쳤다.

원자력연은 KTC-360 개발 노하우와 특허, 운반용기설계승인서 사용권에 대한 기술 이전을 추진할 예정이다. 앞으로 건설될 사용후핵연료 중간저장시설에 이번 운반용기가 사용되면 운반 사업 비용을 크게 줄일 전망이다.

최우석 운반저장기술개발실장은 “중수로 사용후핵연료는 다발수가 절대적으로 많아서 운반횟수와 운반용기 유지비가 곧 비용과 직결된다”며 “이번에 개발한 대용량 운반용기는 예산 절감과 원자력 안전에 대한 대국민 수용성 제고에 기여할 것”이라고 밝혔다.

김영준 기자 kyj85@etnews.com