한국수력원자력(사장 황주호)이 미국 전력연구원(EPRI)과 함께 원자로 압력용기 하부헤드 관통관 균열발생 예방을 위한 ‘초음파 캐비테이션 피닝 기술개발’ 공동연구에 나서기로 했다.

원자로 압력용기 하부헤드 관통관은 균열이 발생하면 교체해야 하는데 교체작업이 고방사성 구역에서 수행되고, 정비기간도 평균 두 달 이상의 오랜 시간이 소요돼 정비비용, 방사선 피폭 부담 등 전력생산에 영향을 미치는 문제점을 안고 있다.

피닝 기술은 대상 재료의 표면응력을 인장응력에서 압축응력으로 바꿔 균열발생을 원천적으로 차단하는 예방정비 기술이지만 미국의 경우 일부 원전에만 부분적으로 적용한 사례가 있을 뿐 원자로 하부헤드 관통관처럼 작은 내경의 기기에 사용된 사례는 아직 없다.

한수원과 EPRI 및 한전KPS와 단국대, 부산대는 이러한 피닝 기술에 초음파를 적용, 작은 내경에서도 이를 사용할 수 있도록 하는 연구를 수행할 계획이다.

향후 이 기술의 개발이 완료되면 국내 계속운전 원전 등 장기가동원전에 적용해 재료 건전성을 확보하고, 혁신형 소형모듈원전(i-SMR)에도 활용할 수 있을 뿐만 아니라 항공, 우주, 자동차 등 다양한 산업분야에서도 널리 적용될 수 있을 것으로 기대된다.