본사 연료서비스실에서는 2006년 11월 9일에 울진2호기 사용후 핵연료 저장 건물에서 초음파를 이용한 크러드 제거 시험을 성공적으로 수행했다.

크러드는 원자로 운전 중 발생하는 냉각재의 부유물(부식 생성물)이 핵연료 표면에 달라 붙어 고착된 것으로 발전소의 노심운전 및 작업자 방사선 피폭에 많은 영향을 끼치고 있다. 그 동안 본사초음파를 이용한 크러드 제거 기술 개발(과제 책임자 : 박종열 부장)을 추진하여 왔고, 이번 시험을 통해 성공적 기술 개발이 달성된 것으로 확인된 셈이다.

본 시험에는 한수원㈜ 본사 및 발전소 현장 관계자, 한전 전력기반조성센터, 한전전력연구원, 한국원자력연구소, 한국원자력안전기술원, 미국의 DEI사 및 우리 회사 직원 등 약 40여 명의 전문가들이 참관하여 성공적인 시험 결과를 확인했다. 본 연구과제는 산업자원부 주관의 전력산업연구개발사업 일환으로 2004년4월부터 2007년 3월까지 36개월간 약 41억 원이 투자되고 있다.

지난 2006년 7월에 고리 원자력교육원의 정비훈련동 수조에서 모의연료를 사용하여 장비의 성능검사(Cold Functional Test)를 성공적으로 수행했고, 이번에 울진2호기에서 4개의 방출연료를 사용하여 크러드 제거 입증시험(Hot Functional Test)을 완료하였으며, 현재는 상용화를 위한 각 발전소별 작업대를 제작 중에 있다.

아울러 크러드 제거기술에 대한 기술 인허가를 2006년 5월에 과기부에 신청하여 현재 추진 중에 있다. 크러드는 발전소 운전중 연료봉 표면에 침적된 부식 침전물로써 비정상출력분포(Axial Offset Anomaly, AOA)를 유발시켜 운전 정지여유도를 감소시킴으로써 출력감발 및 조기운전정지를 야기시키고, 작업자의 방사선 피폭을 증가시킬 수 있다. 1999년부터 미국의 일부 발전소에서는 크러드 제거를 계획예방정비의 한 과정으로 도입하여 적용함으로써 발전소 안전성 제고 및 상당한 경제적 효과를 얻는 것으로 보고되고 있다.

이에 본사도 WH형 연료와OPR1000형 연료에 모두 적용 가능한 크러드 제거장비를 개발했다. 크러드 제거 장비는 초음파 발진기에서 발생된 초음파가 핵연료 집합체를 둘러싸고 있는 물을 통해 핵연료 표면에 전파되면서 충격파에 의해 피복관 표면의 침적물이 떨어져 나가는 원리를 이용하여 개발됐다. 장비의 구조는 크게 크러드 제거장비 본체(Cleaning Fixture)와 크러드 포집장치(filtration Skid)로 나누어진다.

장비 본체는 두 개의 챔버로 구성되어 있으며 각 챔버당 초음파발진기를 16개까지 설치할 수 있다.챔버에 핵연료 집합체가 장전되면, 초음파발진기에서 발생되는 초음파에 의해 크러드가 제거되어 포집장치를 통과하면서 여과된다. 포집장치는 펌프와 필터, 온도ㆍ압력ㆍ유량을 감시할 수 있는 계측기 및 포집된 크러드의 양을 계측할 수 있는 방사선계측기 등이 설치되어 있다. 울진2호기에서의 방출연료를 사용한 크러드 제거 입증시험이 성공적으로 수행되었고 또 과기부의 인허가를 획득하게 되면, 국내 16개의 가압경수로 발전소의 재장전 핵연료의 크러드 제거에 활용할 예정이다.

재장전 연료의 크러드 제거 역무는 우리 회사의 새로운 불루오션(Blue Ocean)으로 핵연료 서비스의 추가적인 사업영역이 될 것이며, 원자력 해외수출 기술이 가능한 우리 나라 원자력 중요 기술이 될 것이다. ※ 이 콘텐츠는 '한전원자력연료주식회사'가 저작권을 갖고 있습니다. 한전원자력연료주식회사와 본지의 허가 없이 이 내용을 사용하실 수 없습니다.