혈압과 맥박, 심전도 등은 사람의 건강이상 여부를 판단하는 지표 중 하나다. 이렇듯 원자력발전소 핵심 기기나 구조물의 이상여부를 온라인으로 종합검진할 수 있는 통합형 원자로계통 구조건전성 감시시스템이(I-NIMS) 순수 국내 기술로 개발됐다.

한국원자력연구원(원장 양명승) 원자력융합기술개발부 박진호 박사팀은 지난 2006년부터 한국수력원자력, 삼창기업과 공동연구를 통해 원자로 압력계통 기기 및 구조물을 온라인으로 검진해 건전성을 확인할 수 있는 I-NIMS를 개발했다고 16일 발표했다. I-NIMS는 2건의 국내특허가 등록돼 있고, 미국, 중국, 독일, 프랑스에 특허가 출원된 상태다.

I-NIMS는 연구개발 기간 중에 영광 3호기 원전에 설치, 적용되고 영광 4호기를 시작으로 국내 전체 원전에 교체 공급될 예정이다. I-NIMS가 국내 원전 20기에 모두 장착될 경우 최대 400억원 가량의 수입대체 효과를 가져올 것으로 예상된다.

원자로 압력계통은 원자로, 증기발생기, 냉각재펌프, 가압기 및 배관 등으로 구성된 원자력발전소의 핵심계통으로 원자로에서 연료의 핵분열로 발생하는 열에너지를 전달하고 수송하는 장치다.

I-NIMS는 원자로에 설치된 노외 중성자 검출기의 잡음신호를 분석해서 원자로 내부 구조물의 진동 특성 변화를 감시해, 원자로 내부 구조물상태를 조기 검진할 수 있는 원자로 내부구조물 진동감시시스템과 원자로 계통의 외부에 설치된 진동 가속도 센서를 이용해서 계통 내부 이물질에 의한 충격파를 탐지함으로써, 이물질의 여부 등을 점검할 수 있는 금속파편감시시스템, 음향 방출 센서를 이용해서 원자로계통의 압력경계 면에서 균열 또는 냉각재의 누설이 발생할 경우 이를 온라인으로 신속하게 탐지할 수 있는 음향누설감시시스템, 진동 가속도 센서 및 비접촉 변위센서를 이용해서 원자로냉각재펌프 회전축의 이상 상태 및 지지 베어링의 결함을 온라인으로 조기에 감시하는 원자로냉각재펌프-진동감시시스템 등 4개 부속 시스템으로 이뤄져 있다.

박 박사는 "원자로 압력계통 기기 및 구조물에 대한 종합적인 진단 시스템인 NIMS는 미국, 독일, 프랑스 등 선진국들이 1980년대부터 개발.운용해오고 있으며, 국내 원전 일부에도 미국 웨스팅하우스사 제품이 장착돼 있는 상태"라며 "그러나 NIMS 구성 4개 시스템이 연동되지 않는데다 신호 감지 능력 및 처리 속도가 떨어져 문제점으로 지적돼 왔는데 이번에 개발된 장치는 이런 문제점을 완벽하게 해결했다"고 설명했다.