차세대 원전용 원자로 출력제어시스템 국산화
차세대 원전용 원자로 출력제어시스템 국산화
  • 최일관 기자
  • 승인 2008.07.21 00:00
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전기연·두산중, APR1400형 원자로 출력제어시스템 개발
▲ 진일보한 원전 기술력 확보를 가능하게 할 ‘신형 경수로(APR1400) 원자로 출력제어시스템’이 국내 독자기술로 개발됐다. <사진은 원자로 출력제어계통 시제품>
‘신형 경수로(APR1400) 원자로 출력제어시스템’이 국내 독자기술로 개발돼 진일보한 원전 기술력을 확보하게 됐다.
전기연구원 권순만 박사팀은 최근 4년간의 연구개발 끝에 ‘APR1400’형 원전용 원자로 출력제어시스템 개발에 성공했다.
두산중공업과 협동연구를 통해 개발한 원자로 출력제어시스템은 원자로 내의 핵 반응도를 제어하는 원전의 가장 핵심적인 제어시스템의 하나다. 이 시스템은 기능적으로는 현재 가동 중인 한국표준형원전 ‘OPR1000’의 제어봉제어계통(CEDMCS), 원자로조절계통(RRS), 출력감발계통(RPCS)을 포함하며 제어함 2면, 전력함 13면 및 보조함 2세트로 구성된다.
제어함 및 보조함에는 지난 4월말에 종료된 지식경제부 원전계측제어시스템(KNICS)개발사업을 통해 개발된 분산제어시스템(DCS)인 (주)우리기술의 OPERASYSTEMTM을 적용했다. 전력함에는 고속연산 능력이 뛰어난 디지털 시그널 프로세서를 적용해 다양한 감시진단 기능을 부가했다. 

이 개발품은 특히 운전편의성, 유지보수성 및 신뢰성 향상에 주안점을 돼 설계됐다. 세계 최초로 다중화 기법을 적용, 제어기를 완전 이중화함으로써 단일 고장시의 제어봉 낙하로 인해 원자로가 불시에 정지되는 것을 최소화했다.
또한 운영자가 제어함에 설치된 산업용 PC 기반의 유지보수패널을 통해 내부의 다양한 운전 및 고장 정보를 취득하고 여러 가지 제어기 변수를 설정할 수 있도록 설계됐다.
연구진은 운전의 편리성을 고려한 MMI, 유지 보수의 편의성을 고려한 구조설계 등 한층 진일보된 기술을 적용함은 물론, 감시 진단 정보표시 및 데이터 로깅 기능도 대폭 강화했다.
아울러 일반 산업에서 널리 사용돼 검증된 최신 소자를 활용함으로써 주요 부품의 노후화 및 단종 등에 대비할 수 있도록 했다. 시스템 내부의 연계는 이중화 통신망을 이용해 배선을 최소화하는 한편, 긴급신호들은 실배선을 이용해 신뢰성을 높였다.

전기연구원은 현재 제어함 2면과 전력함 1면, 보조함 1세트로 구성된 시제품을 제작해 통합시험을 마치고 실제 적용을 위한 공인기관의 기기검증 시험을 완료한 상태다. 현재 장시간 신뢰성 확인을 위한 100일간의 장시간 시험을 준비 중이다.
권순만 박사는 “이 시험이 완료되면 독자기술로서 국내의 모든 OPR1000 및 APR1400형 원전의 제어봉제어시스템 및 원자로 출력시스템에 설비 공급이 가능해 국내 원전 기술력 향상의 중요한 계기가 될 것으로 기대된다”고 말했다. 
이번 시스템이 향후 국내 원전에 공급될 경우 신규 원전에는 호기당 80억원 이상, 기존 가동원전에는 총 400억원 이상의 직접적인 수입대체 효과가 기대된다.

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