가동 중인 원자력발전소의 핵심 기기 및 구조물의 건전성과 이상 발생 여부를 온라인으로 ‘종합 검진’함으로써 사고 가능성을 조기 탐지 및 예방할 수 있는 ‘원자로계통 구조건전성 통합 감시/진단 시스템(NIMS; NSSS Integrity Monitoring System)’이 민간 기업에 이전돼 국내·외 원전에 본격 적용된다.

한국원자력연구원(원장 양명승)은 원자력융합기술개발부 박진호 박사 팀이 개발한 NIMS 관련 특허 3건 및 관련 프로그램 10건을 삼창기업㈜에 이전하기로 하고 기술실시 계약을 체결했다.

고정 기술료 3억 원에 제품 판매액의 3~8 %(국내 원전 장착시 3~5 %, 국외 원전 판매시 8%)를 경상 기술료로 받는 조건이다.

이번에 기술 이전한 NIMS는 사람 몸의 혈압과 맥박, 심전도 등을 체크해서 건강 이상 여부를 조기 검진하듯 원자력 발전소의 핵심 설비인 원자로계통을 구성하는 기기 및 구조물(원자로, 증기발생기, 냉각재펌프, 가압기 및 배관 등)을 온라인으로 검진해서 건전성 상태를 확인할 수 있는 기술로, 박진호 박사 팀이 지난 2006년부터 지난해까지 3년간 한국수력원자력㈜, 삼창기업㈜의 공동 참여를 통해 순수 국내 기술로 개발하는 데 성공했다.

NIMS는 원전 운영 주체인 한국수력원자력㈜이 연구개발비 일부를 지원하고, 이례적으로 연구개발 기간 중인 2007년 11월 영광 3호기 원전에 시험설치해서 기존 시스템에 비해 향상된 성능과 신뢰성을 검증받은 데 이어, 2011년 영광 4호기와 울진 1~4호기 등에도 기존의 노후화된 외국 제품을 대체해 설치될 예정이다.

순차적으로 국내 전체 원전에 교체 공급돼 가동 중인 국내 원전의 안전성 향상에 크게 기여할 전망으로, NIMS가 국내 원전 20기에 모두 장착될 경우 수입대체 효과는 400억~500억 원으로 추산된다.

이와 별개로 원자로계통의 정확한 상태 진단을 통해 원전의 불시정지 가능성을 줄임으로써 얻게 될 경제적 파급효과도 막대할 것으로 예상된다.

국내 원전에서 성능이 입증되면 NIMS의 해외 수출도 적극 추진할 계획이다. NIMS는 현재 대부분 외국 제품을 사용하고 있는 원전 2차 계통 및 수/화력 발전소 배관, 펌프 및 터빈 등의 진동 감시 시스템 국산화에도 적용이 가능해 이 분야로 확장할 경우 수입대체 효과는 1,000억 원 이상일 것으로 추산된다.

원자력 발전소 핵심 계통의 구조건전성을 진단 및 감시하는 NIMS는 미국, 독일, 프랑스 등 선진국들이 1980년대부터 개발‧운용해오고 있으며, 현재 국내 원전 일부에도 미국 웨스팅하우스사 제품이 장착돼 있다.

그러나 NIMS를 구성하는 4개 부속 시스템이 서로 연동되지 않는데다 신호 감지 능력 및 처리 속도가 떨어져 문제점으로 지적돼 왔다.

박진호 박사 팀은 첨단 신호처리 기법을 적용해서 기존의 선진국 제품보다 신호 감지율과 이상 진단의 정확도를 획기적으로 개선하고, 선진국 제품에는 포함돼 있지 않은 3차원 그래픽 기능, 첨단 감시기법 및 다차원 통합분석 기능을 포함시킴으로써 NIMS 전체 신호를 융합적으로 분석하고, 정밀 진단을 내릴 수 있는 세계 최초의 통합형 시스템을 개발한 바 있다. /강현준기자