운전원 없이도 무탈… 수출원전 `안전설비` 가동

원자력연, 피동보조급수계통 시험설비 구축
신뢰성 향상에 기여
한국형 수출 원전인 'APR1000'의 경쟁력을 한 단계 높여줄 대형 시험설비가 가동에 들어간다. APR1000과 똑같은 압력과 온도 환경에서 원전 사고 발생 시 운전원 조치 없이 노심 열 제거가 효과적으로 이뤄지는지 안전 검증에 활용된다.

한국원자력연구원은 한국수력원자력과 공동으로 구축한 피동보조급수계통 성능시험설비 '라플라스(LAPLACE)'와 전용 건물인 '혁신안전계통실험동'을 완공했다고 13일 밝혔다.

피동보조급수계통은 국내에서 독자 개발한 원자력발전소 내 새로운 안전설비로, 지난 2014년 국내 표준설계 인허가를 받았다. 이날 구축된 라플라스는 피동보조급수계통의 성능과 안전성을 실험하는 10㎿급 대형설비다. 높이만 아파트 13층(40m)에 달해 단일계통 실증설비 기준으로 국내 최대 규모다. 현재 한수원이 원전 수출을 노리는 체코 등 해외 수출 주력 원전이자 피동보조급수계통이 가장 먼저 도입될 'APR1000'의 특성을 반영해 제작됐다.

최대 100기압, 311℃로 실제 APR1000 내 증기발생기와 똑같은 압력과 온도 조건을 구현하고 있어 원전 사고 시 피동보조급수계통을 통한 노심 열 제거가 효과적으로 이뤄지는지를 입증하는 설비로 활용된다. 원자력연은 2016년 한수원과 기본설계에 착수해 지난해 12월 라플라스 설치를 마친 뒤, 올해 종합시운전을 성공적으로 마쳤다.

원전이 정상 가동하려면 적절한 압력과 온도의 물이 급수계통을 거쳐 증기발생기로 공급돼야 하는데, 주급수계통이 제 기능을 하지 못하는 만일의 상황을 대비해 보조급수계통이 함께 장착된다. 기존 능동형 보조급수계통과 달리 피동보조급수계통은 중력 등 자연적인 힘으로 움직인다. 특히 전기 공급의 영향을 받지 않기 때문에 운전원 조치 없이도 72시간 이상 원자로를 안전하게 냉각할 수 있다. 원자력연은 라플라스를 이용해 피동보조급수계통의 노심 열 제거 성능을 입증하고, 구동 초기에 발생할 수 있는 현상에 대한 자료를 수집할 계획이다.

박원석 원자력연 원장은 "라플라스는 APR1000뿐만 아니라, 혁신형 소형원자로(i-SMR) 등 새로운 원자로를 개발할 때 높은 신뢰성과 경쟁력을 확보할 수 있는 안전설비로, 체코나 폴란드, 사우디아라비아 등 해외 신규 원전을 수주하는 기반으로 역할을 할 것"이라고 말했다.

이준기기자 bongchu@