한국원자력연구원은 원자력발전소 증기발생기 전열관 표면의 슬러지를 획기적으로 줄일 수 있는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 원자로에서 핵분열로 발생한 열은 증기발생기 전열관을 통해 냉각수로 전달돼 증기를 만들고 전기를 생산한다.
전열관 표면에 슬러지(하수 찌꺼기)가 붙으면 냉각수로 열이 전달되기 어려울 뿐만 아니라 슬러지가 붙은 부분이 점차 부식되고 유로 막힘이 발생하는 등 문제가 있다.
이 때문에 금속으로 된 전열관을 부식시키지 않도록 증기발생기 속 냉각수에 PH 조절제를 첨가해 알칼리성을 유지하는 기술이 쓰이고 있다. 연구팀은 전열관에 붙는 슬러지 양을 최소화할 수 있는 PH 조절제 종류와 PH 값을 찾아냈다.
연구 결과 현재 주로 사용하는 에탄올아민을 이용해 PH9를 유지하는 방법보다 암모니아로 PH10을 유지할 때 슬러지 양이 최대 68%까지 줄어드는 것으로 나타났다.
증기발생기 속에서 슬러지가 발생하는 모습을 모사하는 실증장치를 개발하고, 실증장치를 활용해 다양한 PH 조절제와 PH 범위의 최적 조합을 찾아냈다. 연구를 주도한 허도행 원자력연 박사는 "전열관 표면에 생기는 슬러지를 대폭 줄여 가동 중인 원전의 안전성을 높일 것"이라고 의미를 설명했다.
이번 연구 결과는 원자력 분야 학술지 '애널스 오브 뉴클리어 에너지'(Annals of Nuclear Energy) 이달 호에 실렸다.