국내에서도 원전 부품소재 실증시험 가능

사진=한국원자력연구원 제공

한국원자력연구원이 28일 국내 최초의 원전 부품소재 실증시험시설이 구축됐다고 밝혔다.

연구원에 따르면 이번에 마련된 시설은 '조사재료 열화평가 실증시험시설(H-MAP)'이다.

원전 내부는 높은 온도와 압력, 방사능 등으로 고장이 발생할 가능성이 있는데, 이런 고장을 막으려면 부품별로 어떤 변화가 일어나는 지 면밀히 파악할 수 있어야 한다.

국내에서는 그간 관련 연구에 비방사화된 소재를 사용하거나 중성자 조사재료를 모사한 양성자 조사재료 등을 활용해왔는데, 이는 중성자 조사재료를 직접 활용한 연구에 비해 재료열화 특성을 정확하게 실증하는 데 한계가 있는 방식이었다.

이번에 준공된 H-MAP은 원전 내부와 같은 고온, 고압 환경에서 중성자에 의한 방사화된 소재의 열화 현상을 평가할 수 있는 시설로, 최대 온도 360도, 압력 200기압까지 버틸 수 있게 설계됐다.

연구팀은 "H-MAP으로 국내에서도 원전 모사 환경에서 방사화된 소재를 직접 실험할 수 있게 됐다"고 설명했다.

이러한 시설이 갖춰지면서 연구팀은 원전에서 장기간 사용된 부품 소재에 대한 평가 데이터를 확보할 수 있을 것으로 내다보고 있다. 이를 통해 재료 건전성과 수명을 파악하고 원전 안전성을 더욱 향상할 수 있을 것으로 보인다.

연구팀은 향후 시설 내에 정밀가공설비, 3차원 디지털 현미경, 계장화 압입 시험기 등의 실험 장비를 추가로 구축한다는 계획이다. 나노미터 수준의 정밀분석이 가능하도록 주사전자현미경, 이온빔집속장비 등과의 연계도 추진할 방침이다.

김동진 원자력연 재료안전기술연구부장은 "H-MAP은 원전 안전성 향상 뿐 아니라 향후 소형모듈원자로(SMR) 등 차세대 원자로 부품 소재기술 개발에도 기여할 것"이라고 전했다.