한수원, 美와 '원자로 균열발생 예방 기술' 공동개발 착수

원전 안전성 증진 예방정비 기술개발 연구
한전KPS, 단국대, 부산대 등도 참여 예정

한수원 본사 전경

한국수력원자력(한수원)은 미국 전력연구원(EPRI)과 원자로 압력용기 하부헤드 관통관의 균열 발생 예방을 위한 ‘초음파 캐비테이션 피닝 기술개발’ 공동연구를 수행한다고 16일 밝혔다.

원자로 압력용기 하부헤드 관통관은 균열이 발생하면 교체해야 한다. 하지만 교체 작업이 고방사선 구역에서 수행되고, 정비 기간이 평균 두 달 이상 장기간 소요돼 정비 비용과 방사선 피폭 부담, 전력 생산에 영향을 미치는 문제점이 있었다.

피닝 기술은 대상 재료의 표면 응력을 인장응력에서 압축응력으로 바꾸어 균열 발생을 원천적으로 차단하는 예방정비 기술이다.

미국의 경우 일부 원전에 부분적으로 적용한 사례가 있지만 원자로 하부헤드 관통관처럼 작은 내경을 가진 기기에 사용된 사례는 없다.

이에 한수원과 미국 전력연구원은 한전KPS, 단국대, 부산대와 함께 피닝 기술에 초음파를 적용해 작은 내경에도 사용할 수 있도록 하는 연구를 수행할 계획이다.

향후 이 기술이 개발되면 국내 계속운전 원전 등 장기 가동 원전에 적용해 재료 건전성을 확보하고, 혁신형 소형모듈원전(i-SMR)에도 활용할 수 있을뿐 아니라 항공·우주·자동차 등 다양한 산업계에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

신호철 한수원 중앙연구원장은 “초음파 캐비테이션 피닝 기술개발 공동연구를 통해 개발된 기술을 국내 원전에 적용해 원전 안전성을 높이는 것은 물론, 관련 기술 수출도 가능할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

원자로 압력용기 하부헤드 관통관 형상. 한수원 제공