[그린포스트코리아 김동수 기자] 원전의 전열관 표면에 붙는 슬러지(찌꺼기)를 획기적으로 줄이는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국원자력연구원은 국내 최초로 원전 증기발생기 전열관 슬러지 부착 모사 실증장치와 슬러지를 줄일 수 있는 수화학(水化學) 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

원자로에서 핵분열로 발생한 열은 전열관을 통해 증기발생기 속 냉각수로 전달돼 증기를 만들고 전기를 생산한다.

이 과정에서 전열관 표면에 슬러지가 붙으면 냉각수로 열이 잘 전달되지 않을 뿐만 아니라 슬러지가 붙은 부분이 점차 부식되고 유로 막힘 등 문제가 발생한다.

연구원 전순혁·이지민 박사는 전열관에 부착되는 슬러지 양을 최소화할 수 있는 pH 조절제의 종류와 그 값을 찾아냈다.

연구결과, 에탄올아민으로 pH9를 유지할 때에 비해 암모니아로 pH10을 유지하면 슬러지 양이 최대 68% 감소했다.

증기발생기 속에 슬러지가 발생하는 모습을 실제 구현할 수 있는 실증장치를 국내 최초로 개발하고 실증장치를 통해 다양한 pH 조절제와 범위의 최적 조합을 찾아냈다. 실증장치를 활용해 다양한 pH 조절제와 pH 범위의 최적 조합을 찾아냈다.

또한 물속 나노입자가 갖고 있는 전하 크기를 나타내는 제타 전위(zeta potential) 개념을 이용해 수화학 조건에 따른 슬러지 입자의 변화를 규명함으로써 슬러지를 최소화할 수 있는 원리를 학술적으로 입증하는 성과도 이뤘다.

연구를 이끈 허도행 박사는 “이 기술은 가동 원전의 안전성을 획기적으로 향상시킬 것”이라며 “직접적으로 pH 조절제 변경을 위한 원전 사업자와 규제기관의 기술적 근거자료로 유용하게 활용될 수 있을 것이다”라고 밝혔다.

이 기술은 원자력분야 전문 학술지  ‘Annals of Nuclear Energy’ 4월호에 게재됐다.

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