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원자로 물 누출사고 조기 탐기 장치 개발

주변 소음 500분의 1이하 미세 소음도 감지

원자로 가동 중에 발생하는 여러 소음 가운데 증기발생기에서 누출되는 소리만을 구별해 낼 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국원자력연구원 김태준 박사팀은 30일 전열관에서 누출된 물이 냉각재인 소듐과 만나 생성되는 수소 가스의 소리를 분석해 주변 소음의 500분의 1에 불과한 작은 소리도 감지해낼 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.

이 기술을 이용하면 증기발생기 전열관에 균열이 발생할 경우 1초에 1g 이하 적은 양의 물이 누출돼도 감지할 수 있다. 연구팀은 “수소 가스가 내는 소리가 0.5~1.5k헤르츠(Hz)의 저주파수 대역에서만 감지되는데 사람의 귀에는 들리지 않지만 자체 개발한 ‘음향누출 감지장치’를 활용하면 쉽게 구별해 낼 수 있다”고 말했다.




김태준 박사팀이 자체 구축한 소듐-물 반응 실험설비.

현재 가동 중인 경수로보다 훨씬 높은 온도에서 가열되는 소듐냉각고속로는 원자로 내부를 식히기 위해 물보다 열 전도도가 높은 금속 소듐을 사용한다. 이때 500℃으로 가열된 소듐은 주변의 전열관 내부을 흐르는 물을 데우고, 전열관은 데워졌다 식혀졌다를 반복하며 균열이 일어난다.

김 박사는 “전열관에 물이 미량이라도 누출되면 소듐과 격렬히 반응해 부식이 일어나 균열이 커질 수 있다”며 “물의 누출을 빠르게 감지해 피해가 확대되지 않도록 물 공급을 차단하는 기술이 고속로 안전성 확보를 핑해 반드시 필요하다”고 설명했다.


서금영 동아사이언스 기자 symbious@donga.com



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