원자력연, 두산중공업에 원전 해체공정 시뮬레이션 기술 이전

기존 기술 32번 시뮬레이션·연산작업→ 단 3개 연산으로 가능
작업 효율 10배 이상 항상… 안전성·경제성 두마리 토끼 잡아

한국원자력연구원이 개발한 해체공정 통합평가 시스템을 연구진이 작동하고 있다. 원자력연 제공

한국원자력연구원(이하 원자력연)이 원전 해체 공정 시뮬레이션을 ㈜두산중공업에 기술이전했다. 실제 설비 구축 과정에서 일어날 수 있는 문제를 검증하는 시뮬레이션을 통해 원전 해체시장에서의 기술 경쟁력이 강화될 것으로 기대된다.

원자력연은 자체 개발한 '해체공정 통합평가 시스템' 기술을 두산중공업㈜에 이전하는 기술실시계약을 체결했다고 30일 밝혔다. 정액 기술료 3억 원에 관련 특허 4건과 노하우 1건을 통합 이전하는 조건이다. 이번 기술은 해체공정의 특성상 시뮬레이션 적용이 어려웠던 기존의 한계를 극복하고 원전 핵심설비 해체공정에 대한 평가기능을 더한 기술이다.

현재 널리 사용되는 공정 시뮬레이션 기술은 원전 같은 대형 구조물을 반복적으로 절단하고 세절된 폐기물을 저장용기에 수납하는 공정을 구현하기에 비효율적이다. 절단된 형상의 3차원 모델을 별도로 준비해 연산하고, 절단 과정에서 생성된 개체 수만큼 복제한 후 공정에 직접 적용해야 하는 번거로움이 발생하기 때문이다. 이 과정에서 32번에 달하는 시뮬레이션·CAD 연산 작업이 필요하다.

연구원이 개발한 기술은 공정 시뮬레이션 소프트웨어에서 직접 3차원 모델을 절단하고 소요시간과 비용·2차 폐기물량을 동시에 계산한다. 단 3개의 연산만으로 절단 공정을 구현할 수 있어 기존 기술 대비 작업 효율을 10배 이상 향상시킬 수 있다.

해체공정 통합평가 시스템을 해체 현장에서 활용할 땐 소요비용과 작업 시간을 실제와 가깝게 산출할 수 있을 것으로 예상된다. 경험과 설계 자료 등을 근거로 하는 기존의 통계적 접근과 달리 시뮬레이션을 통해 보다 정확한 계산이 가능하다. 다양한 작업 환경을 고려한 시뮬레이션으로 공정을 최적화해 안전성과 경제성을 높일 것으로 기대된다.

이번 기술의 효율성은 학계에서도 인정받아 지난 2017년 원자력 분야 세계적인 학술지 '애널스 오브 뉴클리어 에너지 (Annals of Nuclear Energy)'에 게재된 바 있다. 기술의 신규성과 진보성·이용가치를 인정받아 관련 특허 4건이 국내에 등록됐으며 이달 미국에서도 특허 등록을 마쳤다.

박원석 원자력연 원장은 "이번 기술이전을 통해 우리나라의 해체공정 최적화 능력이 향상돼 원전 해체시장에서 기술 경쟁력을 강화할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

한국원자력연구원은 원자력에 대한 연구·개발을 통해 학술의 진보·발전과 원자력의 생산·이용을 원활하게 하기 위해 설립된 과학기술정보통신부 산하 정부출연연구원이다. 연구용 원자로 하나로를 운영하고 있다. 임효인 기자