국내 최고 사양 원전 설계기준사고 및 중대사고 모사 설비 구축

한국기계연구원(원장 박상진)이 원자력발전소의 다양한 사고 환경에 맞춰 원전기기의 안전성을 검증할 수 있는 국내 최고 사양의 시험설비를 구축했다. 국내 관련 기업의 경쟁력을 강화하고 안전한 원자력 에너지 확보에 기여할 것으로 기대된다.

기계연구원 부산기계기술연구센터 원전기기검증연구단 김대환 단장 연구팀은 국내 최고 사양의 원전 설계기준사고 환경모사 시험설비 및 국내 최초의 원전 중대사고 환경모사 시험설비를 구축했다.

국내 관련 기업들이 앞으로 강화되는 원자력안전규제에 대응하는데 적극 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 국제 시장에서 우리 원전 기술의 경쟁력을 높이는 데에도 큰 도움이 될 전망이다.

원전 설계기준사고 환경모사 시험설비는 원전의 대표적인 설계기준사고로 꼽히는 LOCA(Loss of Coolant Accident, 냉각재상실사고), MSLB(Main Steam Line Break, 주증기관파단) 및 HELB(High Energy Line Break, 고에너지배관파단) 등이 발생했을 때 원전 기기의 안전기능을 시험할 수 있는 설비이다.

또한, 원전 중대사고 환경에서 기기의 기능을 평가할 수 있는 모사시험 설비도 구축했다. 원전 중대사고란 수소연소를 동반한 사고와 같이 설계기준사고를 초과하는 가혹한 사고를 통칭하는 개념이다.

원전 사고 환경모사 시험설비는 원전기기를 화학살수가 동반되는 200℃, 600kPa 이상의 환경 혹은 순간적으로 630℃까지 상승하는 고온/고압 환경 등에서 평가하기 위하여 일반 환경 시험설비와 달리 온도와 압력 등의 환경을 큰 폭으로 변동시킬 수 있어야 한다.

이를 위한 빠른 제어 성능도 필수적이다. 연구팀은 국내 원전기기 검증 및 국산화 선도 경험 그리고 다양한 열유체분야 연구를 바탕으로 새로운 설계를 적용한 시험설비 개발에 성공했다.

김대환 선임연구원은 “원전기기는 다양한 사고 환경에서도 주어진 기능을 수행할 수 있어야 하고, 이를 실증할 수 있는 사고환경 모사 기술은 원전기기 검증기술의 핵심”이라며 “세계적으로도 엄격한 국내 원전 안전규제를 만족시킬 수 있는 검증기술을 지속적으로 개발하고, 이를 국내 기업들이 활용할 수 있도록 지원하여 국제 시장에서 한국 원전의 경쟁력을 높이는데 기여하겠다”고 말했다.

한편 이번 연구는 산업통상자원부 전력표준화 및 인증지원사업 ‘원전 부품·설비 검증체계 개선 기술개발’사업, 기계연 기본사업 ‘원전 중대사고 대처설비 기기생존성 평가기술 개발’ 사업과 부산광역시 원자력안전과의 지원을 받아 수행됐다.