한수원, 美 전력연구원과 원전 예방정비 기술개발 공동연구 착수

[아이뉴스24 이진우 기자] 한국수력원자력(사장 황주호, 이하 한수원)이 미국 전력연구원(EPRI)과 원자로 압력용기 하부 헤드 관통관의 균열 발생 예방을 위한 '초음파 캐비테이션 피닝 기술 개발' 공동연구를 수행한다고 19일 밝혔다.

원자로 압력용기 하부 헤드 관통관은 균열이 발생하면 교체해야 하는데, 이 과정에서 고방사선 구역에서 작업이 이루어져야 하며, 정비 기간이 평균 두 달 이상 장기간 소요되어 정비 비용, 방사선 피폭 부담 및 전력 생산에 영향을 미치는 문제점이 있었다.

초음파 캐비테이션 피닝 기술 적용 대상인 원자로 압력용기 하부헤드 관통관 형상 및 위치(렌더링) [사진=한수원]

이번에 개발하는 초음파 캐비테이션 피닝 기술은 대상 재료의 표면 응력을 인장 응력에서 압축 응력으로 바꾸어 균열 발생을 원천적으로 차단하는 예방 정비 기술이다. 미국의 경우 일부 원전에 부분적으로 적용한 사례가 있지만, 원자로 하부 헤드 관통관처럼 작은 내경을 가진 기기에 사용된 사례는 없다.

한수원과 미국 전력연구원, 그리고 한전 KPS와 단국대, 부산대는 이러한 피닝 기술에 초음파를 적용하여 작은 내경에도 사용할 수 있도록 하는 연구를 수행할 계획이다.

해당 기술이 개발되면 국내 계속 운전 원전 등 장기 가동 원전에 적용해 재료 건전성을 확보하고, 혁신형 소형 모듈 원전(i-SMR)에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 항공, 우주, 자동차 등 다양한 산업계에도 적용될 수 있을 것으로 전망된다.

원자로 압력용기 하부헤드 관통관 [사진=한수원]

신호철 한수원 중앙연구원장은 "이번 공동연구를 통해 개발된 기술을 국내 원전에 적용해 원전 안전성을 높이는 것은 물론, 관련 기술 수출도 가능할 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 공동연구는 2023년 9월부터 2026년 3월까지 진행될 예정이며, 양 기관은 연구 결과를 바탕으로 국내외 원전에 대한 초음파 캐비테이션 피닝 기술 적용을 확대해 나갈 계획이다.

/대구=이진우 기자(news1117@inews24.com)