기술 개요 및 내용
최근 국내원전에서도 LTMA, HTMA 전열관을 채용하는 증기발생기는 균열 발생 문제로 교체되었거나 교체예정이다. 뿐만 아니라 TT(thermally treated) 전열관에서도 최근에 응력부식균열이 발생하기 시작되었다. 따라서 증기발생기 전열관의 2차측 환경에서의 응력부식균열 거동을 이해하고, 나아가 억제할 수 있는 기술의 확보는 매우 중요한 재료이슈이다. 이를 위해 부식억제제를 개발하고, 2차측 환경을 모사한 다양한 조건(재료, 전위, 불순물 농도, pH, 응력 등)에서 시험 가능한 기술을 확보하였다. 이미 가동 중인 원전에서 사용 중인 증기발생기 전열관의 손상을 억제하고 신규 전열관의 수명을 연장하기 위해 응력부식균열 억제제 개발에 노력을 기울였다. 한국원자력연구원에서 개발한 부식억제제를 이용하여 가동환경 분위기(산성/중성/염기성)에서 응력부식균열을 평가한 결과, 연신율이 최대 50% 개선되었고, 균열 저항성은 최대 35% 개선됨이 확인되었다. 본 기술은 2011년 해외 SCI 논문(Corrosion Science, Vol. 53) 등 국내외 논문 게재 다수 게재 및 발표와 국내외 특허 등록을 통해 기술의 우수성을 검증받은 바 있다.
기술 파급효과 및 활용계획
개발된 부식억제제를 현장 적용 검증을 거쳐 활용할 예정이다. 또한 미국 EPRI와 부식억제제 관련 과제수주를 협의 중에 있다. 축적된 증기발생기 2차계통 분석 및 평가기술을 통해 이미 다수의 수탁과제를 추진한 바 있으며, 일례로 증기발생기 인출 전열관 정밀분석(2009년) 및 울진4호기 인출전열관 정밀분석 용역 (2012년)에 본 기술을 활용하였다. 그림 1.은 응력부식균열 민감성에 대한 부식억제제의 효과를 보여주고 있다.
그림 1. 응력부식균열 민감성과 시험후의 전열관 표면