현재 세계적 센서 기술 결합한 수소감시장비(HMS) 개발중
한국원자력연구원에서 20여년을 근무한 바 있는 고병령 사장은 ‘연구원 창업1호’로 원자력 기기성능검증 사업을 추진해오다 1998년 현재 한국원자력기술을 설립하게 됐다.
원자력발전소의 설계기준이 되는 사고는 원자로냉각재 상실사고(LOCA: Loss Of Coolant Accident)와 지진사고로 분류된다.
특히 LOCA 사고는 원자로를 포함하고 있는 1차 계통의 냉각수 유출 사고로 핵연료에 대한 냉각기능을 상실, 원자로 내부온도가 급격히 상승하게 되며 이때 원자로를 구성하고 있는 금속들은 주위의 수증기(물)와 반응해 여러 가지 독성가스를 방출하게 된다.
그 중에서 수증기와 지르코늄(Zr)의 반응으로 다량의 수소가 발생하는데 이들이 원자로를 보호하는 격납용기 내부에 축적될 경우 작은 점화원에도 폭발에 이를 수 있다.
LOCA가 발생하면 수소가 생성되며 낮은 밀도를 갖는 수소는 원자력발전소 격납용기 상부에 축적되어 농도가 증가하고 발화점 이상의 온도에 노출되면 폭발해 격납용기의 붕괴를 초래할 뿐만 아니라 최악의 경우 방사능 유출의 치명적인 문제를 야기하게 된다.
이러한 위험을 방지하기 위해 원자력발전소 격납용기 내부에 수소를 제거할 수 있는 장치가 필수적이다.
한국원자력기술은 한수원과 함께 원전 격납용기 내부의 수소를 제거하는 피동형 촉매 수소재결합기(PAR, Passive Autocatalytic Recombiner)시스템을 국산화 개발하는 성과를 거뒀다.
한수원과 한국원자력기술이 개발한 수소재결합기는 플래티넘(Platinum) 촉매재를 이용한 수소 재결합원리를 이용하기 때문에 추가 연소장치가 필요 없는 완전 피동형 장비로 열전도율이 높고 촉매반응 면적이 넓은 다공성 재료를 사용함으로서 수소제거율을 기존 장비보다 35% 이상 증가시킨 것이 특징.
또 다공성 형태의 촉매재를 사용해 수소농도가 높은(8-10%) 중대사고 시에도 수소 폭발의 위험성이 거의 없다.
이번에 개발된 PAR시스템은 고리원전 1호기, 월성원전 1호기, 신고리원전 1·2호기와 신월성원전 1·2호기에 각각 적용됐으며 신고리 3·4호기에도 올해 말까지 설치될 예정이다.
한국원자력기술은 현재 한수원과 총 7억원을 투자해 수소감시장비(HMS)를 개발 중에 있다.
HMS 역시 세계적인 센서 기술을 결합한 획기적인 제품으로 탄생될 예정이다.
