"원전 해체, 더 안전하게"…수중 레이저 절단기술 개발

기계연, 고출력 레이저 이용해 수중서 안전 절단
2차 오염물 최소화..수중 레이저 절단용 수조 설계
수중에서 원자로와 원자로 내부 구조물 등을 안전하게 절단 해체할 수 있는 레이저 기술이 개발됐다.

한국기계연구원은 박인덕 박사 연구팀이 수심 환경에서 스테인리스강 시편을 한 번에 절단할 수 있는 '원전 해체용 수중 레이저 기술'을 개발했다고 30일 밝혔다.

앞으로 수명이 완료되는 원자력발전소가 늘어나면서 원자로 절단 해체 기술의 필요성이 커졌다. 원전 해체 시 구조물을 절단하는 방법으로 기계적 절단과 열적 절단 방식이 있는데, 연구팀은 고출력 레이저를 이용해 수중에서 안전하게 절단하면서 오염물을 최소화하는 열적 전달 기술을 개발했다.

수심 10m 환경을 모사한 가압 수조에서 두께 100㎜의 스테리인리스강을 절단하는 데 성공했다. 스테인리스강은 원자력 압력용기의 주재료다. 수조는 원전 해체 현장을 모사한 것으로, 연구팀이 세계에서 처음으로 개발했다. 연구팀은 다른 열적 절단 기술과 비교해 절단부의 절단폭을 약 2㎜까지, 레이저 절단 기술에서 사용되는 절단가스 유량을 1분당 600ℓ까지 줄여 최적화했다. 절단속도는 분당 50㎜까지 높였다. 절단 과정에서 절단되는 시편과 노즐 사이의 충돌로 발생하는 사고를 막기 위한 충돌방지 기구도 자체 설계했다.

박인덕 기계연 박사는 "수중 레이저 절단 기술은 원전 해체 현장을 그대로 모사해 적용한 것으로, 해체 시 발생하는 2차 오염물을 최소화할 수 있다"며 "2050년까지 영구적으로 폐쇄될 원자력 시설이 계속 증가하는 만큼 기술 고도화와 실증 연구를 이어가겠다"고 말했다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr