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  1. 2015.01.08 원전 안전 점검하는 원자로냉각재펌프(RCP) 실증시험 국산화

한국원자력연구원(이하 원자력연)이 한국형 신형 경수로에 적용될 원자로냉각재펌프(RCP; Reactor Coolant Pump) 성능 실증에 성공했습니다.

원자로냉각재펌프(RCP)는 원자로의 냉각수를 강제로 순환시켜 원자로에 장전된 핵연료에서 발생한 열을 증기발생기로 전달하는 역할을 담당하는 대용량의 수직 원심형 펌프인데요. RCP는 원전의 핵심 설비인 1차 계통 구성을 위한 핵심 기기에 속합니다.

원자력연 열수력안전연구부 조석 박사팀은 최근 2017년 준공 예정인 '신한울 1호기'에 적용된 원자로냉각재펌프(RCP)에 대한 성능검증시험을 완료했는데요.

로써 국내 원전 기술 중 미자립 분야였던 원자로냉각재펌프 성능실증시험 기술을 보유하게 됐습니다.

 

RCP 시험설비를 점검하는 한국원자력연구원 열수력안전연구부

 

원전 비정상 원인 규명 등 현안 해결능력 강화

원자력연의 RCP 시험설비는 온도 343℃, 압력 172기압, 유랑 11.7㎥/s의 성능을 갖춰 상용 원전의 정상 운전은 물론 과도 운전 상태를 모의할 수 있도록 설계됐는데요.

시설 규모가 바닥 면적 2,300㎡, 높이가 30m(지하 1층, 지상 3층)에 이르는 초대형 고온-고압 설비입니다.

 

한국원자력연구원이 개발한 RCP 시험설비

원자력연은 시험설비 구축과 함께 실제 원전의 고온-고압 운전 조건에서 대유량을 정확하게 측정하고 제어할 수 있는 열유체 시험기술과 RCP 회전체 부품의 진동 등을 측정할 수 있는 측정 기술을 동시에 개발했는데요.

이를 통해 실제 원전 가동 중 예상할 수 있는 고온-고압의 정상 운전 조건은 물론 다양한 사고 상태에서 RCP 성능이 제대로 발휘할 수 있음을 검증했습니다. 

우리나라는 이번 RCP 시험설비의 성공 운용으로 해외기술 종속에서 탈피, 수출 원전에 장착될 RCP의 성능 검증시험을 주도적으로 실시해 해외 시장 공략에도 기여할 전망입니다.

이번 RCP 성능시험기술은 APR+ 등 후속 원전의 RCP 개발에 활용되고, 아울러 현재 가동 중인 RCP의 비정상 원인 규명 등 운전 신뢰성 확인 시험에 활용될 수 있어 우리나라의 원전 1차 계통 현안 해결능력을 높일 것으로 기대됩니다.

뿐만 아니라 축적된 시험결과는 산업 현장에서 다양한 형태의 고유량 고온-고압 펌프 개발에 활용 가능하고요.

시험설비를 일부 보완하면 높은 차압과 고유량 조건에서 운전되는 다단 오리피스, 밸브류 등 대형 유체기기 시험과 대유량 시설의 안전 현안 규명에도 활용될 수 있습니다.

신형 경수로 APR1400 적용 목표

이번 연구는 신형 경수로 'APR1400' 적용을 목표로 두산중공업㈜이 설계·제작 및 핵심기술 개발의 주관기관을 담당하고, 원자력연이 시험설비 구축 및 성능 검증시험 주관기관을 맡아 RCP 국산화를 추진했습니다.

원자력연이 수행한 RCP 성능시험은 기계, 열유체, 재료, 제어, 계측, 화학 등 여러 분야를 집약한 대용량, 고정밀 시험기술인데요.

세계 최고 수준의 미국 웨스팅하우스(Westinghouse)와 유럽연합 아레바 등 글로벌 원자로 설계기업만 보유하고 있는 전략 기술입니다.

원자력연은 RCP 국산화를 목표로 2007년부터 실험설비를 구축, 설계, 시험적용 기술 개발 등을 수행한데 이어 2012년에는 시험설비 건설과 시운전을 완료하고 성능검증 시험을 수행했습니다.

 

posted by 글쓴이 과학이야기

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