원자력연, 원자로 냉각수 실시간 기포 탐지 기술 개발

국내 연구진이 원자로 내부의 냉각수 기포 상황을 실시간으로 확인하는 안전 기술을 처음으로 개발했다.

한국원자력연구원(원장 하재주)은 원자로 냉각수에서 발생하는 기포를 실시간 탐지하는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

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냉각수 기포 발생 음향 방출 탐지·분석 장비 개념도

냉각수 기포는 냉각수의 온도가 345도를 넘을 때 핵연료피복관 표면에 발생한다. 피복관의 열 방출을 막고, 표면에 부식생성물이 쉽게 붙게 한다. 전체 시설의 안전을 위협하는 요인이다.

그동안은 기포를 실시간 탐지하는 것이 어려웠다. 냉각수 온도, 원자로 열출력 측정값으로 간접 추정하는 방법을 썼다.

원자력연은 잠수함 음향탐지에 쓰이는 기술을 활용했다. 핵연료피복관에 설치한 센서로 기포 발생 시 나타나는 음파를 탐지하는 방식이다. 실시간으로 기포 발생 여부, 발생량을 분석한다.

이밖에 환경신호와 기포 발생 신호를 분리하는 분석방법도 함께 개발했다.

이 기술을 적용하면 불필요한 시설의 불필요한 열출력 감소를 없앨 수 있다. 기존에는 부식생성물 부착량이 급격하게 늘어나면 원자로의 출력을 낮추거나 운영을 잠시 정지시켜 빈번하게 열출력을 줄여야 했다.

원자력연은 이 기술로 '축방향 출력 불균형(기포 발생으로 생기는 핵연료 피복관 다발의 출력 편차 발생 현상)'도 방지할 수 있다고 설명했다.

하재주 원장은 “원자력에너지의 안전한 사용을 위한 기초 기술 개발에 힘써왔다”면서 “이번 기술 개발로 원전 운영의 안전성이 더 발전을 이룰 것으로 기대한다”고 말했다.


대전=김영준기자 kyj85@etnews.com


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