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재료를 통한 원자력시스템의 신뢰성 제고

전문가 제언: ○ 원자력발전소용 케이블은 원전 내부에 전력을 공급하거나 장비를 제어하고 통신 신호를 전송하는 등의 용도로 사용된다. 또한 사고 발생 시 방사능에 노출될 수 있는 위험 때문에 사람이 아닌 전기신호를 통해 제어를 해야만 한다. 이 케이블들은 손상되거나 합선이 되면 복구 자체가 어렵기 때문에 케이블의 안정성이 특히 중요시된다.

○ 열전대(thermocouple)는 구조적으로 간단하고 조작이 간편하여 산업 현장이나 실험실 등에서 많이 사용되는 전기신호 방식의 온도계이다. 측정값이 전기적 신호인 전압 크기로 출력되어 측정값을 먼 거리까지 전송할 수 있으므로 중앙에서의 제어에 유용하게 활용되고 있는 범용 온도센서이다. 열전대는 0.5K부터 2,500도까지의 광범위한 측정범위를 가지고 있고 또한 0.1～1%의 정밀도를 가지고 있다.

○ 이 자료는 원전의 안전성 및 신뢰성 제고와 관련하여 핵분열시스템에 사용되는 기능성재료를 다루고 있다. 특히 전기계장용 무기절연(MI) 케이블과 온도계측용 외피(sheath)형 열전대를 소개하고 있으며 핵분열시스템의 건전성 향상을 위해서는 이들 기기의 침투(infiltration) 재료로 사용되는 기능성재료에 대한 연구가 필요하다고 하였다.

○ 우리나라에서는 2009년에 LS전선이 200MRad급 친환경 원자력발전용 케이블을 개발하여 중국 제2핵연구소(CNPEC)의 안전인증(EQ인증)을 획득하였다. 결과적으로 LS전선은 2025년까지 약 3조 원 규모로 시장 확대가 예상되는 중국의 원전용 케이블 시장에 본격 진출할 수 있는 발판을 마련하게 되었다.

○ 또한 2008년에 두산중공업과 한국전기연구소는 공동 개발을 통해 신형 경수로(APR1400)의 원자로출력 제어시스템을 국내의 독자기술로 개발하였다. 2012년에는 한국원자력연구원과 두산중공업이 공동 개발한 원자로 냉각재펌프의 인증시험이 완료될 예정이며 이로써 현재 사용되는 원자력발전소 기자재의 대부분에 대한 국산화가 완료될 예정이다. 그러나 원전 분야에서는 안전성과 경제성이 뛰어난 신형원자로 등이 지속적으로 개발되고 있으므로 기자재 개발과 개량은 앞으로도 필요할 것이다.

저자: T. Shikama
자료유형: 학술정보