원자력연 `원전 핵심기술 자립` 성공

'원자로냉각재펌프' 성능시험 완료… 차세대 개발 적용


우리나라가 원전 미자립 기술로 남아 있었던 원자로냉각재펌프(RCP)를 국산화한 데 이어 성능시험까지 성공적으로 마쳐 완전한 기술 자립을 이뤄냈다. 한국원자력연구원은 열수력안전연구부 조석 박사팀이 오는 2017년 준공 예정인 신한울 1호기에 적용될 원자로냉각재펌프를 개발하고 성능 검증시험을 완료했다고 8일 밝혔다.

원자로냉각재펌프는 원자로 냉각재인 물을 강제 순환시켜 원자로에 장전된 핵연료에서 발생한 열을 증기발생기로 전달하는 대용량 수직 원심형 펌프로, 원전의 핵심 설비인 1차 계통 구성을 위한 핵심 기기다. 그동안 원자로냉각재펌프는 우리나라가 확보하지 못한 3대 미자립 기술로 남아 있었다.

두산중공업이 RCP 설계 ·제작 및 핵심 기술 개발을 담당하고, 원자력연은 시험설비 구축 및 성능 검증시험을 주관해 국산화를 추진해 왔다.

조 박사팀이 수행한 RCP 성능시험은 기계, 열유체, 재료, 제어, 계측, 화학 등 여러 분야를 집약한 대용량·고정밀 시험기술이 필요해 미국 웨스팅하우스, 프랑스 아레바 등 글로벌 원자로 설계기업만 보유하고 있는 전략기술이다. 원자력연은 지난 2007년부터 RCP 실험설비 구축을 시작해 기본·상세설계, 시험 적용기술 개발에 이어 2012년 시험설비 건설 및 시운전을 마치고 성능검증 시험을 수행해 왔다.

RCP 시험설비는 온도 343℃, 압력 172기압 등 상용 원전의 정상 운전 및 과도한 운전 상태를 모의할 수 있도록 설계됐으며, 바닥 면적 2300㎡, 높이 30m(지하 1층∼지상 3층)에 달하는 초대형 고온·고압 시험설비다.

연구팀은 시험설비에서 실제 원전의 고온·고압 운전 조건에서 대유량을 정확하게 측정·제어할 수 있는 열유체 시험기술과, RCP 회전체 부품의 진동을 측정하는 시험을 통해 정상 운전 조건과 다양한 사고 상태에서 RCP 성능이 제대로 발휘되는지를 검증했다.

조 박사는 "RCP 시험설비의 성공적 운용을 통해 시험 능력을 모두 갖추게 됐다"면서 "앞으로 제3.5세대 APR+ 등 후속 원전의 RCP 개발과 현재 가동 중인 원전 RCP의 비정상상태 원인 규명 등 운전 신뢰성 확인 시험 등에 활용할 것"이라고 말했다.

대전=이준기기자 bongchu@