원전 냉각제 누수 “꼼짝마”

2012.04.18 00:00
중수형 원자력 발전소에서 새나가는 중수(D₂O)의 양을 실시간으로 정밀하게 확인할 수 있는 기술이 개발됐다. 한국원자력연구원 양자광학연구부 박현민 박사팀은 레이저 분광기술을 이용해 간단하면서도 정밀하게 중수를 측정할 수 있는 ‘중수형 원전 냉각재 누설 검지 기술’을 개발했다고 18일 밝혔다. 중수형 원전의 냉각재와 감속재로 쓰이는 중수는 원자로 내에서 만들어진 방사성 물질인 삼중수소(트리튬·Tritium)를 포함하고 있다. 만일 다량으로 누설될 경우 방사능 피폭과 불시 정지의 위험이 있다. 현재는 중수 누설 검지를 위해 원자로 건물 내부의 공기 시료를 채집해 삼중수소에서 나오는 방사선을 계측하는 방법을 사용하고 있다. 하지만 이 방법은 조기 탐지가 어렵고 정확한 누설량과 누설위치를 확인할 수 없다는 단점이 있다. 박 박사팀이 개발한 ‘중수형 원전 냉각재 누설 검지 기술’은 중수 자체를 검지하는 방식이다. 누설된 중수가 수증기와 만나면 순식간에 혼합중수(HDO)가 형성되는데, 여기에 레이저를 쏴주면 혼합중수에 흡수되고 남은 레이저의 세기를 통해 실시간으로 누설 위치와 양을 검지할 수 있다. 연구진은 상용 원전인 월성 3,4호기를 대상으로 파일럿 장치의 성능 실증실험을 완료했다. 또 한국과 미국에 특허 등록을 마쳤고 중수로 기술 원조 국가인 캐나다에 특허를 출원 중이다. 국내에는 월성 1~4호기 등 총 4개의 중수형 원전이 가동되고 있으며 캐나다, 중국, 인도 등 전 세계에서 총 43기의 중수형 원전이 운영되고 있어 수출성과도 기대를 모으고 있다. 박현민 박사는 “중수 누설 조기 검지는 중수로 발전소의 가장 큰 현안”이라며 “레이저 분광기술로 중수 누설을 검지하는 이번 기술은 전 세계적으로 유례없는 독보적인 기술로 인정받고 있다”고 설명했다.

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