국내 최초의 원전 부품소재 실증시험시설이 구축됐다.
한국원자력연구원은 28일 '조사재료 열화평가 실증시험시설(H-MAP)'을 준공했다고 밝혔다.
원전 내부 부품은 높은 온도와 압력, 중성장에 노출돼 방사능을 갖게 되는 방사화로 고장이 발생한다. 이런 고장을 막으려면 부품별로 어떤 변화가 일어나는 지 파악해야 한다.
국내에서는 그간 관련 연구에 비방사화된 소재를 사용하거나 중성자 조사재료를 모사한 양성자 조사재료 등을 활용했다. 이로 인해 중성자 조사재료를 직접 활용한 연구에 비해 재료열화 특성을 정확하고 정밀하게 실증하는데 한계가 존재했다.
이번에 준공된 H-MAP은 원전 내부와 같은 고온․고압 환경에서 중성자에 의해 방사화된 소재의 열화 현상을 평가할 수 있는 시설이다. 최대 온도 360도, 압력 200기압까지 버틴다. 연구팀은 "H-MAP으로 국내에서도 원전 모사 환경에서 방사화된 소재를 직접 실험할 수 있게 됐다고 설명했다.
H-MAP 준공으로 원전에서 장기간 사용된 부품 소재에 대한 평가 데이터를 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 데이터는 재료 건전성과 수명을 예측하는데 활용돼 원전 안전성 향상에 기여할 수 있다.
연구팀은 향후 시설 내에 정밀가공설비, 3차원 디지털 현미경, 계장화 압입 시험기 등의 실험 장비를 추가 구축할 계획이다. 나노미터(nm) 수준의 정밀분석이 가능하도록 주사전자현미경, 이온빔집속장비 등과의 연계도 추진한다.
김동진 원자력연 재료안전기술연구부장은 "H-MAP은 원전 안전성 향상 뿐 아니라 향후 소형모듈원자로(SMR) 등 차세대 원자로 부품 소재기술 개발에도 기여할 것"이라고 밝혔다.