사고저항성 핵연료(ATF, Accident Tolerant Fuel)

사고저항성 핵연료(ATF, Accident Tolerant Fuel)는 현재의 Zr-UO2 시스템 핵연료에 비해 원전의 비상노심냉각 기능이 상실된 상태에서도 사고 대처 시간을 현저하게 개선 시킬 수 있으며, 수소 발생량을 크게 억제하여 원전의 안전성을 향상 시킬 수 있는 핵연료입니다.

한전원자력연료는 사고저항성 핵연료로서 Cr 코팅 피복관과 성능개선 UO2 소결체를 개발 및 상용화하기 위해 노력하고 있으며, Cr 코팅 피복관은 원전 사고조건에서 피복관 산화 및 수소 취하를 억제할 수 있으며, 성능개선 UO2 소결체는 핵분열물질 방출 억제 및 고온에서의 변형증가를 통해 피복관에 인가하는 응력을 완화 시킬 수 있습니다.

현재 사고저항성 핵연료는 소재개발이 완료되어 노내 성능시험 및 실증시험 단계에 진입하고 있습니다.
사고저항성 핵연료의 우수한 성능을 기반으로 원전의 안전성뿐만 아니라 고연소도 및 부하추종운전 등 원전의 효과적 운영을 통해 경제적 효과를 기대할 수 있습니다.

노심운전지원시스템(SIMON, SIMulation and MONitoring)

SIMON은 실시간 노심상태를 기반으로 3차원 노심예측계산을 수행하여 노심운전에 필요한 운전지원 자료 및 운전 전략을 발전소 운전원에게 제공하는 운전지원시스템입니다. SIMON에는 고정밀 노심 해석 방법과 고성능 병렬 컴퓨팅 기술을 기반으로 하는 세계 최고 수준의 노심 계산 기술이 탑재되었으며, 이를 통해 고품질의 노심운전 전략을 신속하게 제공할 수 있습니다. 이 운전지원시스템은 미국과 프랑스만이 독자 개발에 성공했을 정도로 고도의 역량을 요구하는 기술로, 한전원자력연료는 세계에서 3번째로 원자로 운전지원체계 개발에 성공하는 쾌거를 거두었습니다.

SIMON을 활용하면 어떠한 운전조건에서도 원자로의 상태를 실시간으로 정확히 파악할 수 있으며, Power Shape Matching 방법론, 제어봉 자동제어 기능으로 미래 예측 및 운전 전략 또한 완벽하게 제시할 수 있습니다. 이와 같은 정교한 예측기능을 통해 장기 저출력 운전, 부하추종 운전 등 보다 다양한 운전전략 운영이 가능해지며, 출력 변동 등에도 적시에 대처할 수 있습니다. 2019년 국내 웨스팅하우스형 원자로에 SIMON이 채택된 이후로 한전원자력연료는 원자로 현장 경험을 토대로 SIMON의 완성도를 높이고 있으며, 향후 OPR1000, APR1400형 원자로에도 SIMON이 적용될 수 있도록 개발하고 있습니다. SIMON은 향후 실시간 노심 감시 기술과의 통합을 통해, 세계 최고 수준의 실시간 노심 감시 및 예측 시스템으로 개발될 예정이며, 원자력발전소의 안정적인 운전에 큰 도움이 될 것으로 예상합니다.

고강도 집속초음파 제염기술

고강도 집속초음파 제염기술은 다양한 형상의 금속폐기물을 안전하고 효과적으로 제염하는 기술입니다. 한전원자력연료는 기존 제염기술(융용공정, 모래연마 등)로 제염이 불가능한 난처리 금속폐기물을 처리하기 위해 2020년부터 약 2년에 걸쳐 고강도 집속초음파 제염기술을 개발하였습니다. 본 기술은 저준위 방사성 금속폐기물을 자체처분 수준까지 제염할 수 있으며, 특히 파이프와 같은 굴곡진 금속물 및 고착성 표면오염 폐기물에서 뛰어난 제염성능을 보여줍니다. 고강도 집속초음파 기술을 원자력 분야의 방사성폐기물 제염에 적용할 경우 상당한 방사성폐기물 저감효과가 기대되며, 장기적으로 해외 원자력 시장에도 활용될 수 있는 핵심 제염기술입니다.