원자로 내면은 냉각수에 노출되기 때문에 부식방지를 위해 내식성이 좋은 스테인레스강 클래딩(보호층)으로 덮여있다. 간혹 클래딩이 손상되는 사례가 보고되는데 작업자가 직접 물속에서 용접보수를 하는 경우 기준치 이상의 방사선에 노출될 수 있고, 재료 표면이 취약해질 수 있다. 국내 연구진이 이런 문제를 극복한 새로운 보수기술을 개발해 국내 원전의 안전 운영에 기여하는 것은 물론 해외수출까지 추진할 계획이다.

한국원자력연구원(원장 박원석)은 ‘Ni 도금법을 이용한 클래딩 손상 보수기술’의 표준절차와 관련 설비를 개발했다고 14일 밝혔다. 원전의 손상부는 수많은 검증실험을 거친 표준절차서에 의해서만 보수할 수 있는데 이번에 ‘원전 손상부 도금보수 표준 절차서’를 개발해 기술을 현장에 적용할 수 있게 완성한 것이다.

이 기술은 원자력연구원이 과학기술정보통신부의 원자력연구개발사업을 통해 2013년 개발해 국제 기술 표준인 ASME(미국기계기술자협회 및 그 규격의 약칭. 세계적으로 통용되는 보일러 및 압력용기의 설계·제작·검사에 관한 기술 기준) 인증을 받았다. 이후 기술 표준을 구현할 수 있도록 보수표준절차 및 장치 개발에 매진해왔다.

‘Ni 도금법을 이용한 클래딩 손상 보수기술’을 이용하면 원격으로 금속 보호막을 만들어 보수할 수 있다. 특수 제작한 장치로 니켈(Ni) 성분을 함유한 도금액을 손상 부위에 공급하고 전류를 흘려 보호막을 생성하는 원리다. 물속에서 작업자가 직접 열을 가하는 용접작업법과 다르게 재료변성이나 작업자의 방사선 노출을 원천적으로 없앤 획기적인 기술로 평가받는다.

원자력연구원은 이 기술이 미국 원자력규제위원회(NRC) 기술검토 승인을 받을 수 있도록 미국 전력연구소(EPRI)와 공동대응에 나설 계획이며, 기술검토 승인 후에는 원자로 용기 손상을 보수하는 국제 원자력 표준 기술로 자리매김할 것으로 전망하고 있다.

원자력연구원에 따르면 미국과 유럽 일부 발전소에서는 이미 ‘Ni 도금법을 이용한 클래딩 손상 보수기술’의 우수성을 인정하고 원자로 용기 손상부 보수에 적용코자 의사를 피력한 상태다.

원자력연구원 재료안전기술개발부 황성식 책임연구원은 “국내 원자력 원천기술이 원전 안전성 증진을 위해 현장에 직접 적용될 수 있다는 점에서 큰 의미가 있다”며 “추후 미국 규제기관의 승인까지 받게 될 경우 본격적인 해외 기술 수출을 추진할 것”이라고 밝혔다.