원자력연구원, 원전 구조건전성 통합 감시·진단 시스템 개발
원자력연구원, 원전 구조건전성 통합 감시·진단 시스템 개발
  • 양현석 기자
  • 승인 2009.07.02 17:57
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원자력발전소 주요 기기 ‘종합 검진’ 가능

▲ 통합형 원자로계통 구조건전성 감시시스템(I-NIMS) 개요도
가동 중인 원자력발전소의 핵심 기기 및 구조물의 건전성과 이상 발생 여부를 온라인으로 ‘종합 검진’할 수 있는 통합형 원자로계통 구조건전성 감시시스템(I-NIMS ; Integrated NSSS Integrity Monitoring System)이 순수 국내 기술로 개발됐다.

I-NIMS는 개발 즉시 영광 3호기에 적용되는 등 국내 전 원전에 교체 공급될 예정이라 원전 안전성 향상에 크게 기여할 전망이다.

한국원자력연구원(원장 양명승) 원자력융합기술개발부 ‘원자로계통의 구조 건전성 통합 감시/진단시스템 개발’ 과제(총괄책임자 박진호)는 지난 2006년부터 3년간 한국수력원자력, 삼창기업이 공동 참여한 연구를 통해 원자로 압력계통을 구성하는 기기 및 구조물을 온라인으로 검진해서 건전성 상태를 확인할 수 있는 통합형 원자로계통 구조건전성 감시시스템(I-NIMS)을 개발하는데 성공했다.

I-NIMS는 원자로내부구조물진동감시시스템(IVMS), 금속파편감시시스템(LPMS), 음향누설감시시스템(ALMS) 및 원자로냉각재펌프-진동감시시스템(RCP-VMS) 등 4개 부속 시스템으로 이뤄져 있다.

먼저 원자로내부구조물진동감시시스템(IVMS)은 원자로에 설치된 노외 중성자 검출기의 잡음신호를 분석해서 원자로 내부 구조물의 진동 특성 변화를 감시함으로써, 원자로 내부 구조물의 체결력 저하 또는 지지상태의 악화를 조기 검진할 수 있는 시스템이다.

금속파편감시시스템(LPMS)은 원자로 계통의 외부 표면에 설치된 진동 가속도 센서를 이용해서 계통 내부 이물질에 의한 충격파를 탐지함으로써, 이물질의 진위여부, 발생위치 및 충격 에너지의 정도를 검진할 수 있는 시스템이다.

다음으로 음향누설감시시스템(ALMS)은 음향 방출 센서를 이용해서 원자로계통의 압력경계 면에서 균열 또는 냉각재의 누설이 발생할 경우 이를 온라인으로 신속하게 탐지할 수 있는 시스템이다.

마지막으로 원자로냉각재펌프-진동감시시스템(RCP-VMS)은 진동 가속도 센서 및 비접촉 변위센서를 이용해서 원자로냉각재펌프 회전축의 이상 상태 및 지지 베어링의 결함을 온라인으로 조기에 감시하는 시스템이다.

I-NIMS는 이례적으로 연구개발 기간 중 영광 3호기 원전에 설치돼 성능과 신뢰성을 검증받은 데 이어, 영광 4호기에도 기존의 노후화된 선진국 제품을 대체할 예정이다.

순차적으로 국내 전체 원전에 교체 공급될 예정으로, 국내 원전에서 성능이 입증되면 해외 수출도 적극 추진할 계획이다. I-NIMS가 국내 원전 20기에 모두 장착될 경우 수입대체 효과는 약 400억 원으로 추정된다.


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