원전 배관 안전성 실증시험 시설 국내개발
원전 배관 안전성 실증시험 시설 국내개발
  • 이진영 기자
  • 승인 2016.03.14 17:22
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원자력연구원 ‘원전 배관감육 실증시험설비(FACTS)' 완공
▲ 원전 배관감육 실증시험설비(FACTS) 모습.

[지앤이타임즈 이진영 기자] 원전 내부를 구성하는 수천여 종 배관의 안전성을 확인할 수 있는 실증시험 시설이 국내 연구진에 의해 개발돼 본격 가동에 들어간다.

한국원자력연구원은 ‘원전 배관감육 실증시험설비(FACTS)’을 완공했다고 밝혔다.

이 설비는 한국원자력연구원 원자력재료안전연구부 김동진 박사팀이 ‘원자력계통 건전성 선진화 체계 구축사업’의 일환으로 2012년 개발에 착수한 설비로, 원전 2차 냉각수가 흐르는 배관 내부의 온도, 압력, 유속, 수질 등의 환경을 구현한 실험 장치다.

이 설비를 통하면 냉각수에 의해 배관이 부식돼 두께가 감소하는 현상을 실증할 수 있다.

원자로에서 핵연료 연소에 의해 가열된 1차 냉각재는 증기발생기 전열관을 가열하고, 전열관은 다시 2차 냉각재를 가열시켜 증기를 발생시킨다. 이 때 부식 환경에 노출된 2차 냉각수 배관이 파손될 경우 사고로 이어질 수 있어 철저한 관리가 필요하다.

국내에서는 주기별로 가동을 멈춘 상태에서 초음파 탐지를 통해 금속 배관 부식을 확인하는 건전성 관리를 하고 있다. 하지만 과거 미국(1986년 써리 2호기)과 일본(2004년 미하마 원전 3호기)에서 2차 계통 배관 부식 손상으로 인해 사망사고가 발생한 전력이 있어 배관의 건전성 검증을 통한 안전성 제고가 필요한 상황이었다.

이번에 개발된 설비는 원전 2차 계통 환경을 모사하기 위한 가압기, 수조, 화학탱크, 히터, 열교환기, 순환펌프, 고압펌프, 계측기, 이온교환수지 등으로 구성됐으며 최대유속 20m/s (2인치 배관 기준) 등 해외 설비 대비 사양을 최고로 제작했다.

연구진은 설비를 통해 한국 실정에 맞는 다양한 시험자료를 생산해 배관 건전성을 검증하고 안정적 유지관리를 위한 종합 관리 코드 개발‧보유에 힘쓸 계획이다.

한편 한국원자력연구원은 정용무 박사팀 주도로, 고온의 상태에서도 수시로 건전성을 확인할 수 있는 ‘가동 중 고온 초음파 검사 기술’ 개발을 병행하고 있다. 이 기술이 상용화될 경우 원전, 화력발전소, 기타 산업분야에 적용이 가능 할 것으로 예상된다.