기계연, 고출력 레이저 이용해 수중서 안전 절단
2차 오염물 최소화..수중 레이저 절단용 수조 설계
2차 오염물 최소화..수중 레이저 절단용 수조 설계
한국기계연구원은 박인덕 박사 연구팀이 수심 환경에서 스테인리스강 시편을 한 번에 절단할 수 있는 '원전 해체용 수중 레이저 기술'을 개발했다고 30일 밝혔다.
앞으로 수명이 완료되는 원자력발전소가 늘어나면서 원자로 절단 해체 기술의 필요성이 커지고 있다. 원전 해체 시 구조물을 절단하는 방법으로 기계적 절단과 열적 절단 방식이 있는데, 연구팀은 고출력 레이저를 이용해 수중에서 보다 안전하게 절단하면서 오염물을 최소화할 수 있는 열적 전달 기술을 개발했다.
이 기술은 절단 조건인 수심 10m 환경을 모사한 가압 수조에서 두께 100㎜의 스테리인리스강을 절단하는 데 성공했다. 스테인리스강은 원자력 압력용기의 주재료다. 수조는 원전 해체 현장을 모사한 것으로, 연구팀이 세계에서 처음으로 개발했다.
연구팀은 다른 열적 절단 기술과 비교해 절단부의 절단폭을 약 2㎜까지, 레이저 절단 기술에서 사용되는 절단가스 유량을 1분당 600ℓ까지 줄여 최적화했다. 절단속도는 분당 50㎜까지 높였다.
연구팀은 수중 레이저 절단 과정에서 절단되는 시편과 노즐 사이의 충돌로 발생하는 사고를 막기 위한 충돌방지 기구도 자체 설계했다.
박인덕 기계연 박사는 "수중 레이저 절단 기술은 원전 해체 현장을 그대로 모사해 적용한 것으로, 해체 시 발생하는 2차 오염물을 최소화할 수 있다"며 "2050년까지 영구적으로 폐쇄될 원자력 시설이 계속 증가함에 따라 기술 고도화와 실증 연구를 지속적으로 해 나가겠다"고 말했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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