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원자로 냉각수 기포 실시간 탐지 기술 개발
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작성자 관리자 작성일 2018-03-26
조회수 386

원자력연 "음향방출 기술 이용…피복관 건전성 유지 등에 효과적"



한국원자력연구원 연구진이 냉각수 기포 음향방출 탐지 실험 진행 상황을 점검하는 모습.(사진=한국원자력연구원 제공)
한국원자력연구원은 '음향방출'(Acoustic Emission) 기술을 이용해 고온·고압 상태인 원자로 내부의 냉각수 상황을 실시간으로 직접 확인할 수 있는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

원자력재료연구부 심희상·허도행 박사 연구팀이 개발한 이번 '냉각수 비등현상 음향방출 탐지·분석기술'은 잠수함 음향탐지 등에서 사용되는 기술을 활용한 것으로, 핵연료피복관에 설치한 센서로 고온·고압 조건에서 기포 발생 시 나타나는 음파를 탐지해 실시간으로 기포 발생 여부와 발생량을 분석한다.  

기존에는 원자로에서 발생하는 기포를 냉각수 온도나 원자로 열 출력 측정값을 통해 간접적으로 추정할 수밖에 없었으며, 부식생성물 부착량이 급격하게 늘면 원자로 열 출력을 낮추거나 운영을 잠시 정지시키기도 했다.  

하지만 연구팀이 개발한 기술을 활용하면, 피복관 건전성 유지에도 효과적일 뿐 아니라 정확한 기포 발생량을 알 수 있어 불필요한 열출력 감소를 없앨 수 있다.

최근 원전 현장에서 이슈로 떠오르는 '축 방향 출력 불균일'도 방지할 수 있어 원자로 안전성을 더욱 강화할 수 있을 것으로 기대된다.  

연구팀은 탐지 장비는 물론, 환경신호와 기포 발생 신호를 분리할 수 있는 분석방법도 개발했으며, 추후 피복관 표면의 부식생성물 부착량을 줄이고 예측하는 기술로 발전시키기 위한 연구를 계속 진행할 예정이다.

하재주 원장은 "원자력연구원은 언제나 원자력에너지의 안전한 사용을 위한 기초 기술 개발에 힘써왔다"며 "이번에 세계 최초로 개발한 기술로 원전 운영의 안전성이 한 걸음 더 발전을 이룰 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구결과는 현재 국내 특허 등록을 마쳤으며, 관련 논문은 'Annals of Nuclear Energy' 등 SCI 전문 학술지에 4편이 실렸다.

원문보기:
http://www.nocutnews.co.kr/news/4943836#csidxd09a2527987311a86b1e956c483c66a
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