밸브누설 음향감지시스템
이번 전시회에서는 고정식과 이동식 밸브누설 음향감지시스템의 두 가지 시스템을 소개한다. 고정식 음향감지시스템은 가로60cm, 세로80cm, 높이170cm, 중량 200kg이며 이동식 음향감지시스템은 가로 40cm, 세로20cm, 높이32cm, 중량 10kg이다.
이번 전시회에서는 신호발생기를 이용해 모의로 밸브누설시에 해당하는 음향을 만들어 밸브누설 음향감지시스템에 음향신호를 입력하고 입력된 모의 누설음에 대해 진단 프로그램으로 누설상태를 디스플레이 및 분석하는 것을 보여줄 예정이다.
한편 밸브내부 누설 발생으로 인해 유량증가나 밸브 1차측 압력 저하, 냉각기능 상실 및 방사선 물질 방출 등 안전계통에 저하를 가져오게 되는 등 발전소 운전에 막대한 손상 및 사고를 초래하게 된다. 기존 측정법은 미소 누설상태(누설유무, 누설율, 누설속도 및 누설형상 등)의 정보에 대한 실시간 측정이 불가능하고 측정값 신뢰도 등 많은 문제점이 있어, 신속하며 측정 정밀도가 높으며 미소 누설상태의 실시간 측정 및 평가가 가능한 음향방출(acoustic emission)기술을 이용한 밸브 내부누설 진단시스템 개발이 요구되어 왔다.
전력연구원에서 개발한 밸브누설 음향감지시스템은 발전용 스팀 및 물용 밸브 내부누설 감지 및 감시시스템과 일반 산업플랜트 스팀 및 물용 밸브 내부누설 감지 및 감시시스템으로 활용할 수 있다.
물속 방전기술을 이용한 원자력발전소 증기발생기 화학세정폐액 처리 기술
원자력 발전소에서 운영하는 증기 발생기를 장기간 운전하다 보면 증기 발생기 내부에 는 다양한 슬러지가 침적되며, 그로인해 열 출력의 감소와 증기발생기 세관(細管)의 부식이 유발되는 경우가 종종 발생된다.
일반적으로 원자력발전소에서는 이러한 증기발생기 내부에 쌓인 슬러지 퇴적 및 세관 스케일의 형성 방지를 위해 물리·화학적으로 다양한 기술들을 적용해 오고 있다.
물리적 방법인 고압 분사방식을 이용한 세관 표면의 슬러지 박리기술은 필터를 이용해 물과 슬러지만의 분리로 환경 중에 배출이 가능하지만, 화학 세정기술의 적용시에 배출되는 폐액의 경우는 폐액 중에 용해되어 있는 화학물질들을 안정적으로 처리한 후 배출해야 하기 때문에 폐액 중에 함유되어 있는 다양한 형태의 화학조성 및 방사성폐액을 환경방출 기준값 이하로 낮추기 위한 고도의 분해 처리기술이 요구된다.
원전 증기발생기의 세관 슬러지나 스케일 제거를 위해 범용으로 사용되는 EDTA (Ethylene Diamine Tetraacetic Acid)라는 킬레이트 착화물(Chelate)은 분해가 매우 어려울 뿐 아니라 결합된 금속이온의 침출특성이 매우 높기 때문에 환경방출 조건이 까다로운 물질로서 고형화된 폐기물로 생성될 경우는 함유한 킬레이트 농도가 일정 농도 이상이면 영구처분장으로 반입될 수 없다.
최근 원전 선진국에서는 이러한 난분해성 유기폐액의 처리를 위해 기존의 소각처리 방법을 대처할 수 있는 소각대처기술(ANT, Alternative Nonflame Technology) 개발에 많은 연구를 수행해 오고 있다.
한국전력공사 전력연구원과 참여기업인 (주)비츠로테크와 함께 현재 개발 중인 수중 플라즈마 분해처리 기술은 원전 증기발생기 화학세정시 발생되는 다량의 폐액 중에 함유한 EDTA 세정폐액을 분해, 처리하는 기술로 물속에서 전기적 방전을 일으켜 유기물을 97% 이상 분해 처리가 가능한 기술이다.
이 기술의 특징은 기존의 소각기술이나 고온 플라즈마를 이용한 열분해 처리기술과는 달리 유기물을 물속에서 산화처리 하기 때문에 유해가스가 거의 발생되지 않으며 CO2 발생량이 적은 친환경적 기술로서 교류전원을 사용하기 때문에 전력사용량도 적게 소비되는 장점을 지닌 기술로 대용량의 폐액 처리에 적합한 기술이다.
국내 원전의 가동년수 경과와 다수호기의 가동으로 인해 증기발생기의 화학세정의 필요성은 날로 증대되어 가고 있는 시점에서 이 기술의 개발이 완료되는 2008년 초부터는 원자력발전소에 실적용이 가능할 것으로 여겨지며 난분해성 유기폐액의 처리를 위한 입증된 기술이 보급되지 않은 국내 현실을 감안할 때 그 활용도가 매우 높을 것으로 기대된다.
정비효과 감시 전산프로그램 ‘MENTOS’
정비효과 감시 전산프로그램 MENTOS(Maintenance Effectiveness and Target Observation System)은 2010년 국내 전 원전을 대상으로 법적요건으로 수행될 예정인 정비규정 프로그램을 지원하기 위해 개발된 전산프로그램이다.
정비규정(Maintenance Rule)은 미국의 경우 1991년도부터 전 원전에 대해 의무적으로 수행하도록 실시된 프로그램으로 발전소의 안전성 및 불시정지에 중요한 영향을 미치는 기기를 대상으로 목표성능을 설정하고 이를 체계적으로 감시해 고유의 기능을 유지할 수 있도록 관리하기 위한 프로그램이다.
국내의 경우 한전 전력연구원 주관으로 2003년 10월부터 2006년 9월까지 36개월의 기술개발 기간을 거쳐 표준형 원전에 대한 정비효과 감시 기술 개발 과제가 완료되었다.
MENTOS는 이 과제의 결과물로 개발되었으며 프로그램의 이름은 ‘정비효과 및 목표 감시 체계’라는 의미로 명명된 것이다. MENTOS 개발은 과제 초기에 Client/Server (C/S) 버전으로 개발되어 과제가 진행됨에 따라 지속적으로 보완되었으며 정비규정을 수행하게 될 한수원에 ERP가 도입됨에 따라 최종적으로 ERP 버전으로 개발되어 완벽하게 이식되었다.
사용자 관리 모듈은 데이터관리의 투명성과 효율성을 높이기 위해 사용자 권한별로 사용을 제한하게 되는 것이며 평가지원모듈은 발전소의 전 계통에 대한 기능 평가, 중요도 평가 및 성능기준 평가 내용과 관련 평가 근거자료들을 입력, 수정, 삭제할 수 있도록 구성되어 있다.
성능 감시 모듈은 실제 발전소의 시스템엔지니어가 기기고장 등 주요 사건 발생시 고장의 원인을 분석해 정비규정 대상 여부를 판별하며 이를 데이터베이스화 한다. 이행지원 모듈은 기능 및 기기 고장시 해당 기능의 목표 성능치 초과 여부를 감시하고, 초과시 집중감시 대상으로 상정해 집중관리를 수행하게 되는 모든 프로세스와 집중감시 대상에 일상감시로 재조정하는 모든 프로세스를 직접 수행할 수 있도록 구현되어 있다.
MENTOS 프로그램은 개발단계에서부터 발전소 현장 검토를 통해 발전소에서 정비규정 이행시 완벽한 지원을 할 수 있도록 보완되어 왔으며 현재 진행중인 전 원전 정비규정 확대 적용 연구에 기본적인 지원도구로 활용되고 있다.
