대형 건축 구조물 진단, 품질관리 등 활용
김양수 기자 = 한국원자력연구원은 저장처분성능검증부 김진섭 박사팀이 고준위폐기물 처분장의 핵심소재인 벤토나이트 완충재 블록의 품질을 실시간으로 관리할 수 있는 기술을 개발해 토목엔지니어링 업체 ㈜에이치비씨에 이전했다고 8일 밝혔다.
사용후핵연료를 지하 수백m 아래에 영구히 보관하는 고준위폐기물 처분장은 핵심소재의 안전성이 장기간 유지돼야 한다.
점토질 흙의 일종인 벤토나이트는 처분장의 핵심소재로 사용후핵연료를 담은 처분용기에 지하수가 유입되는 것을 막고 방사성물질의 이동을 저지하는 완충재 역할을 한다. 향후 국내 처분장 건설을 대비해 양산단계의 완충재 품질을 관리·점검할 기술이 필요하다.
기존에 실험실 규모에서 사용하던 X-ray CT는 정밀도는 높지만 별도시설이 필요하고 비싼 데다 검사할 수 있는 블록 크기도 작아 산업현장에서 사용하기 어려웠다.
김 박사팀의 기술은 현장에서 완충재 품질을 실시간으로 관리할 수 있는 신뢰성 높은 비파괴 검사법이다.
연구팀은 감마선을 활용하면 완충재의 건전성에 큰 영향을 미치는 요인인 밀도와 수분 함유량의 변화를 가장 정확하게 측정할 수 있다는 것을 확인한 뒤 완충재 블록을 투과해 계측된 감마선량을 바탕으로 완충재 블록의 밀도와 수분 함유량을 도출하는 프로그램을 개발하고, 이를 통해 실시간으로 품질을 관리하는 데 성공했다.
감마선 검사장비는 단순하고 크기가 작아 이동이 편하고 검사비용도 적게 든다. 초음파나 전기비저항 탐사처럼 검사 대상에 센서를 부착할 필요도 없어 사용도 쉽고 향후 양산단계의 완충재 블록규모와 경제성을 고려할 때 감마선 측정기술이 가장 적합하다.
현재 실험실 수준의 장비를 마련했지만 고도화를 통해 내년에는 중대형 완충재 블록에 적용할 수 있는 자동화된 추가 장치들을 개발할 예정이다.
기술을 이전받은 에이치비씨는 이 기술을 국내 토목 구조물의 안전진단 등에 우선 활용할 계획이다.
주한규 원자력연구원장은 "이번에 개발된 비파괴 검사기술은 원자력처분 분야뿐 아니라 다양한 건설분야에서도 수요가 클 것으로 예상되는 파급력 있는 기술"이라고 말했다.
