한수원, 美와 손잡고 '원전 예방정비 기술' 연구 착수

'초음파 캐비테이션 피닝 기술개발' 공동연구 수행

한국수력원자력은 미국 전력연구원(EPRI)과 원자로 예방 정비 기술 개발을 위한 공동연구에 착수했다고 20일 밝혔다. 

한수원은 EPRI와 원자로 압력용기 하부헤드 관통관의 균열 발생을 예방하기 위해 '초음파 캐비테이션 피닝 기술개발' 공동연구를 수행한다.

원자로 압력용기 하부헤드 관통관 모습. 한수원 제공

원자로 압력용기 하부헤드 관통관은 균열이 발생할 경우 반드시 교체해야 한다. 

하지만 교체 작업이 고방사선 구역에서 수행되는데다 정비기간이 평균 두 달 이상 소요되는 만큼 높은 정비비용과 방사선 피폭 부담, 전력생산 차질 등을 빚어 왔다.

피닝 기술은 대상 재료의 표면 응력을 인장에서 압축응력으로 바꿔 균열 발생을 원천적으로 차단하는 예방정비 기술이다. 

미국에선 일부 원전에 부분적으로 적용한 적이 있지만 원자로 하부헤드 관통관처럼 작은 내경을 가진 기기에 적용한 사례는 없다. 

원자로 압력용기 하부헤드 관통관 형상 및 위치 렌더링.

한수원은 미국 전력연구원은 물론 한전KPS과 단국대, 부산대와 피닝 기술에 초음파를 적용해 작은 내경에도 사용할 수 있도록 연구를 진행할 방침이다. 

이 기술을 개발하면 국내 계속운전 원전 등 장기 가동 중인 원전에 적용해 재료 건전성을 확보하고 혁신형 소형모듈원전(i-SMR)에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 

신호철 한수원 중앙연구원장은 "초음파 캐비테이션 피닝 기술을 국내 원전에 적용하면 원전 안전성을 높이는 것은 물론, 관련 기술의 수출도 가능할 것으로 보인다"고 말했다.

경주=이영균 기자 lyg0203@segye.com