기계硏, 원전 해체 수중 레이저 절단 기술 확보…2차 오염물도 줄여

수중 10m급 레이저 절단기술, 원전해체 모사 수조 '특허'

[대전=뉴시스] 수중 10m급 가압수조와 이를 개발한 기계연구원 레이저기술실용화연구실 연구팀.(오른쪽부터 김륜한 선임연구원, 박인덕·이수진 책임연구원, 최정수 선임기술원, 송단비 연구원.(사진=기계연구원 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 수중에서 안전하게 원전시설물을 해체할 수 있는 레이저 절단기술을 개발했다. 또 세계 최초로 원전 해체현장을 모사한 수조를 개발해 특허 등록했다.

한국기계연구원은 부산기계기술연구센터 레이저기술실용화연구실 박인덕 박사 연구팀이 수심 10m 환경에서 두께 100㎜ 이상의 스테인리스강 시편을 한번에 절단할 수 있는 수중 레이저 절단기술을 개발했다고 30일 밝혔다.

원전 해체 시 구조물 절단방법으로는 기계적 절단과 열적 절단이 있다. 이 중 기계연에서 개발한 기술은 열적 절단기술로 고출력 레이저를 이용해 수중에서 안전하고 오염물 발생을 최소화할 수 있는 기술이다.

연구팀은 실제 절단조건인 수심 10m에서 두께 100㎜의 스테인리스강 수중 레이저 절단에 성공했다. 스테인리스강은 원자력 압력 용기의 주재료다.

연구팀은 다른 열적절단과 비교해 절단부의 커프폭(Kerf width)을 약 2㎜까지, 레이저 절단기술에서 사용되는 절단가스 유량을 600ℓ/min까지 줄여 최적화했다. 절단속도는 50㎜/min까지 달성했다.

또 본격적인 원전 해체에 대비해 현장과 유사한 조건에서 수중 레이저절단이 가능한 수중 30m급 레이저 절단용 가압수조를 세계 최초로 개발해 특허 등록을 완료했다.

수중 레이저 절단의 최적조건을 찾기 위해 수중 고압 환경용 소형화 다중노즐 제작도 완료해 특허 출원했다. 수중 레이저 절단과정에서 절단되는 시편과 노즐사이의 충돌로 발생하는 사고를 막기 위해 충돌방지 기구도 자체적으로 설계했다.

이번 연구에는 부산대학교, 국립한국해양대학교가 함께 했다.

박인덕 책임연구원은 "이번에 개발한 수중 레이저 절단기술은 원전 해체현장을 그대로 모사해 적용한 기술로 해체 시 발생하는 2차 오염물을 최소화한 것에 큰 의의가 있다"며 "영구적으로 폐쇄될 원자력시설이 계속 증가할 것으로 예상돼 해당 기술을 기반으로 고도화 및 실증연구를 지속적으로 수행해 상용화할 계획"이라고 밝혔다.

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