원자력연 지능형 원전 금속 파편 감시 시스템 개발

원자로 내부에서 발생하는 금속 파편이나 이물질의 존재 여부와 위치를 정확히 찾아내 원전의 가동 중단이나 안전 사고를 예방할 수 있는 시스템이 개발됐다.

한국원자력연구소 기계공학연구부는 산업자원부의 지원을 받아 삼창기업과 공동으로 ‘지능형 금속 파편 감시 시스템(iLPMS)’을 개발했다고 12일 밝혔다.

이 시스템은 고주파용 아날로그 신호격리 증폭기를 국산화하고, 실시간 충격 신호 검출용 알고리즘이 내장된 고성능 다채널 디지털 신호처리 프로세서(200㎑/채널)와 선진국에서도 아직 실용화하지 못한 시간-주파수 동시 분석방법을 적용했다.

원자로 가동 중 불가피하게 발생하는 금속 파편이 1차 냉각 계통이나 증기 발생기 내부에 부딪히는 순간 발생하는 충격 에너지를 부착된 센서로 감지해낸 뒤 이물질의 진위 여부, 충격 발생 위치와 파편의 질량 등을 신속하고 정확하게 파악할 수 있다.

원자로 금속 파편은 미국의 경우 지난 20년간 가압 경수로형 원전의 노심 계통 및 증기 발생기 부위에서 70여 건, 국내에서는 3∼4차례 발생한 것으로 보고되고 있다. 이 파편은 원전의 안전성에 큰 영향을 미치지 않지만 증기 발생기 전열관이 손상돼 냉각재가 누출되는 심각한 사고를 유발할 수 있다.

박진호 박사는 “파편으로 인해 원자로가 멈출 경우 수리하는데 보통 수개월이 걸린다”며 “원전이 하루 정지하면 보통 10억 원 가량의 경제적 손실을 입는다”고 밝혔다.

대전=박희범기자@전자신문, hbpark@