원자력硏, 아틀라스 본격 가동

방사성 물질을 사용하지 않고도 원자력발전소 내부와 똑같은 조건을 구현해서 원전에서 일어날 수 있는 각종 사고들을 정밀하게 모의할 수 있는 실험시설이 국내 기술로 완성됐다.

국내에서 개발해 곧 건설될 신고리 3,4호기의 종합적인 안전성 확인과 현재 가동중인 원전, 향후 개발될 신형 원자로의 안전성 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다.


30일 한국원자력연구원 열수력안전연구센터는 ‘가압경수로 열수력(고온ㆍ고압으로 가동되는 원자로의 냉각 성능을 결정짓는 냉각재의 움직임과 열전달 현상) 종합효과실험장치’ 아틀라스(ATLAS)의 구축과 시운전을 완료하고 본격 가동 중이라고 밝혔다.

아틀라스는 한국표준형원전(OPR1000)과 신형경수로(APR1400) 등 국내에서 가동중이거나 건설될 원전의 원자로계통, 안전계통 등을 상세하게 축소 제작해 원자력발전소에서 일어날 수 있는 다양한 사고와 고장을 실제 압력과 온도로 시뮬레이션할 수 있는 장치다.

한국원자력연구원은 2002년 아틀라스 기본 설계를 확정한 뒤 2003년 초 장치 구축에 착수, 2005년 말 제작 및 설치를 완료하고 1년 여에 걸쳐 시운전을 통해 성능 검증을 마쳤다. 이어 1차 과제로 올해 말 건설허가가 예상되는 신고리 3,4호기 관련 실험을 수행하고 있다.


아틀라스는 원자력발전소의 설계에서 중요하게 고려되는 대부분의 사고를 실제 압력과 온도로 모의해서 원자로의 성능과 안전성을 실험하는 시설로 국내 주력 원자로형인 한국표준형원전(OPR1000)과 신형경수로(APR1400)의 설계 특성을 반영해 제작됐다.

높이는 APR1400의 약 2분의 1, 체적은 288분의 1이지만 최대 185기압, 370℃로 실제 원자로와 똑같은 압력과 온도 조건을 구현할 수 있다.

우라늄 핵연료 대신 전기를 이용해서 압력과 온도를 끌어올리므로 방사선 사고의 우려없이 다양한 사고를 모의할 수 있다는 점이 원자로와 다르다.


아틀라스는 가동중인 원전의 안전성을 확인하고 효과적인 운전절차와 사고관리 절차를 수립하는 데 필수적인 열수력 종합효과 실험을 수행한다.

열수력 종합효과 실험은 새로운 원전을 설계하고 안전성을 평가하는 데 필요한 자료를 획득하기 위해 반드시 거쳐야 하는 실험이다.


아틀라스는 APR1400 뿐 아니라 울진 영광 등에서 가동중인 한국표준형원전의 설계 특성까지 반영, 신형 원전과 가동중인 원전의 안전성 검증에 모두 활용할 수 있도록 설계됐다.

냉각재 상실사고와 증기관 파손, 급수관 파손 등 다양한 사고를 모의할 수 있고, 원전의 비상운전 절차에서 개발을 위해 다양한 비정상 운전조건을 시뮬레이션할 수 있다.


본격 가동에 들어간 아틀라스는 1차 과제로 2013, 2014년 준공을 목표로 곧 건설될 최초의 APR1400 신고리 3,4호기의 인허가 관련 안전현안 해소를 위한 실험을 수행하고 있다.

이어 원자력연구원에서 개발한 컴퓨터 코드(MARS)의 규제검증 코드화 지원, 산업체의 원전설계 핵심 코드 개발 지원, APR1400 이후 우리나라 원자력 발전을 책임질 후속 원전 개발 지원 등 2012년까지 활용계획이 이미 확정된 상태다.


백원필 한국원자력연구원 열수력안전연구센터장은 “아틀라스는 실험범위와 활용성 측면에서 세계 최고 수준의 성능을 갖춘 우리나라 원자력 안전기술 자립의 이정표”라며 “원자력발전소에서 안전 문제 발생시 해결 능력을 높여 원자력 안전에 대한 국민 신뢰도를 제고하고, 원자력 안전 기술의 국제 위상을 획기적으로 높여 원전 수출의 기반을 마련하게 될 것”이라고 밝혔다. 

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