국내 연구진이 소듐냉각고속로(Sodium Fast cooled Reactor·이하 SFR)의 피복관 손상 문제를 해결할 실마리를 찾았다.
SFR는 차세대 원자로 중 기술적 완성도가 가장 높은 노형으로 평가받는다.
한국원자력연구원은 SFR 핵연료 피복관 내부에 불순물 없이 크롬(Cr)을 균일하게 코팅해 핵연료와 피복관의 화학반응을 차단할 수 있는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.
SFR의 금속 핵연료와 피복관은 화학적 상호작용(Fuel-Cladding Chemical Interaction·이하 FCCI)에서 열화현상이 발생해 손상될 수 있다.
이를 막기 위해 크롬이 포함된 수용액을 피복관 내부에 넣고, 전기분해 방식으로 피복관에 코팅층을 만드는 과정이 일반적으로 적용된다.
하지만 기존 크롬 코팅에 활용하던 직류(Direct Current) 및 펄스(Pulse Current) 전해도금 방식은 한 방향으로만 전류가 흘러 물이 분해되면서 발생한 수소나 불순물이 코팅층에 포함되는 문제를 야기했다.
이는 코팅층에 균열을 만들고, 핵연료와 피복관의 FCCI 반응이 생기는 원인이 됐다.
이 같은 문제를 해결하기 위해 선진핵연료기술개발부 여승환 박사 연구팀은 전류 방향을 초당 100회 이상의 속도로 반복해 변경하는 ‘펄스-역전류(Pulse-Reverse Current) 전해도금 방식’을 적용해 55도에서 30분간 피복관 내부를 크롬으로 코팅하는 기술을 개발했다.
이 기술은 전류 방향을 빠르게 바꿔 불순물이 코팅층에 붙는 것을 막아 순수 크롬 코팅층을 만들 수 있게 한다.
이를 통해 연구팀은 20㎛ 두께로 균일한 코팅층을 만드는 데 성공, 기존 방식보다 코팅층 두께 오차를 1/3로 줄였다.
원자력연은 개발한 기술의 국내 특허출원을 마쳤으며, 향후 관련 기업에 해당 기술을 이전할 계획이다.
김준환 선진핵연료기술개발부장은 “연구팀이 개발한 핵연료 피복관 펄스-역전류 전해도금 공정은 SFR 원자로 소재 제작의 핵심 기술로 자리 잡을 것”이라며 “원자력연은 앞으로도 차세대 원자로의 안전성을 강화할 핵연료 시스템 개발에 전념하겠다”고 말했다.
대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr
<ⓒ투자가를 위한 경제콘텐츠 플랫폼, 아시아경제 무단전재 배포금지>
占쎌쥙�⒳펺�뗭삕��옙�얠삕占쎌궠�억옙怨뚰뇞泳���삕筌먦룂�뺧옙�レ탳占쏙옙
占쎌쥙�∽옙占쎌쒜�ル쵐�뺝뜝�숈삕占쎌엺�앾옙�덀렏�좎럥�띰옙�얠삕占쏙옙�끻뜝�덉탶占쏙옙
占쎌쥙�⒳펺�뗭삕占쎌눘�뺝뜝�덈굦占쎈벨�숅넫臾믪굲
占쎌쥙�∽옙�밸쇀占쎈쓹�삣뜝�뚮뇿亦낆꼻�숅넫臾믪굲
X(占쎌쥙�⒳펺�뗭삕�앾옙戮녹춸熬곣뫗援뀐옙醫롫윥筌ㅻ㉡�숋쭚�껋굲占썬꺂理먲옙占�)
占쎌쥙�⒳펺�뗭삕占쎈��띸춯��뫒占쎈벨�숋옙�ы꺍�좎럥�띰옙�얠삕占쏙옙釉뺝뜝�덉탶占쏙옙
