프로젝트 소개
본 과제는 가동 중인 원자력 발전소의 안전 등급 2, 3등급에 해당하는 대구경 배관의 손상 부위를 보수하기 위한 기술을 개발하는 연구임. 이는 원전의 안전성을 높이고 안정적인 운영을 가능하게 하는 데 필수적인 기술 개발임.
연구 목표는 비금속(CFRP 등) 소재를 활용한 대구경 안전등급 배관 보수기술을 개발하고 실증 시험 설비를 구축하는 데 있음. 또한, 보수부 평가 방안 확립, 보강 패드 및 슬리브, 오버레이 용접 조건 개발, 금속 및 비금속 보수부의 내구성 및 부식 특성 평가, 그리고 해수계통 배관의 침식 취약부 도출 및 누설 배관 건전성 평가 프로그램 개발을 포함함. KEPIC 기술기준 및 인증 절차 초안 개발을 통해 기술의 표준화를 지향함.
핵심 연구 내용은 금속소재 실증시험 장비 상세설계 및 수압시험 절차서 개발, 보강 패드 및 슬리브 제작 기술 확보, 보수 절차 개발 및 용접 조건 WPS 개발임. 비금속(CFRP) 소재를 이용한 배관 보수부 시작품 제작 및 Repair System 개발, 내외부 보수 공정 기술 개발, 그리고 물성 평가용 시험편 제작 및 환경 내구성 평가를 수행함. 해수 환경 노출 금속소재 보수열영향부 기초 물성 평가 및 전기화학적 부식 특성 평가, 보수방법별 설계 문제점 분석 및 부식 모델링 개발도 포함됨. 보강슬래브 및 CFRP 보수 배관의 평가방법론 개발, 누설 배관 건전성 평가 프로그램 개발, 유동해석을 통한 해수배관 계통의 구조적 취약부 유동 특성 분석 및 임시보수기법 검토, KEPIC 기술기준 및 인증 절차 초안 개발이 주요 내용임.
기대 효과는 설계, 절차서, 비파괴검사, 특성평가, 실증을 포함한 보수 시스템의 국산화를 통한 기술 경쟁력 제고임. 국내 중소·중견기업의 원천 경쟁력 강화 및 신규 보수기술의 표준화, 정량화를 통해 최고 수준의 기술기준 개발이 가능함. 경제적으로는 원전 대구경 배관 계통의 보수 기간 및 비용 절감, 한국 표준형 원전이 적용된 해외 원전 보수 시장 진입 가능성 확대, 원전 운전 정지 기간 단축으로 인한 경제적 손실 감소가 예상됨. 사회적으로는 가동 원전 안전성 확보를 통한 국민 신뢰성 향상 및 안정적인 전력 수급에 기여함. 안전성 측면에서는 운전 중 손상 배관의 신속한 보수 활동이 가능하여 인적 손실 및 사고 가능성을 저감하고, 사업화 측면에서는 타 산업 분야의 대구경 및 압력 배관 보수 시장으로의 확장이 전망됨.
공동/위탁수행기관명
한국재료연구원, 한전KPS(주), 한국전력기술(주), 고려대학, 한국수력원자력(주), (사)대한전기협회, 한국재료연구원, 한전KPS(주), 한국전력기술(주), 고려대학, 한국수력원자력(주), (사)대한전기협회
과제 수행기간
2020.05.01 ~ 2023.04.30