한국원자력연구원(원장 박원석)이 원전 부품·소재 수명을 예측하는 기술을 개발했다.
원자력연은 김성우 안전재료기술개발부 박사팀이 원전 배관과 밸브에 쓰이는 '인코넬690'의 부식균열을 사전에 예측하는 기술을 세계 처음으로 구현했다고 2일 밝혔다.
원전 부품·소재 균열 예측은 전체 기기의 건전성을 담보하는 주요 요소다. 예측 수식을 활용하는데, 미국을 비롯한 각국은 경쟁적으로 예측식 개발에 나서고 있다.
연구팀이 개발한 예측식은 새로운 소재인 인코넬690에 대한 것이다. 인코넬은 니켈에 크롬, 철, 티타늄을 첨가해 만든 합금소재로 600도 고온에서도 특성을 유지한다. 원자로 출력제어봉 관통관 노즐에 쓰인다.
인코넬690은 앞서 사용해 온 인코넬600보다 부식균열 저항성이 우수하다. 그러나 부식균열 추이 예측식이 개발되지 않아 정확한 예측이 불가능했다.
연구팀은 세계 최고 수준 실증장비를 개발, 인코넬 예측식을 구현했다. 실증장비는 온도 300도 이상, 압력 150기압 이상 원전 내부 환경에서 수 마이크로미터(㎛) 균열까지 실시간 측정할 수 있다.
연구팀은 새로운 예측식으로 인코넬690이 보이는 응력부식균열 속도를 정확하게 예측할 수 있다고 설명했다. 출력제어봉 관통관 노즐이 가진 건전성 정도를 정확하게 알 수 있다.
박원석 원장은 “원자력연은 세계 최고 수준 기술력을 바탕으로 국내 가동 원전 안전성 향상을 위해 노력하고 있다”며 “이번 성과가 원전뿐만 아니라 해양, 우주, 국방 분야에도 적용되길 기대한다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
