세계적으로 유일무이한 원격 자동 이물질 제거 기술

취재 류설아 / 사진 최남용

서울과학기술대학교 기계설계자동화공학부 99학번 동문 박성호 한전KPS(주) 선임연구원이 지난 7월 이달의 산업기술상 신기술 부문 우수상을 수상했다. 박 선임연구원은 지난 2012년 6월부터 2012년 5월까지 24개월간 10여 명의 동료와 함께 신기술 ‘웨스팅하우스 델타 60형 증기발생기 2차축원격 육안검사 및 이물질 제거 기술’을 연구 개발했다. 이 기술을 적용한 제품이 바로 ‘KTIS(KPS Tubesheet Inspection System)’이다.

쉽게 말해 증기로 터빈을 돌려서 전기를 발생시키는 증기발생기를 검사하고 이물질을 제거하는 기술이다. 원자력발전소의 이 증기발생기는 내부 전열관 사이에 이물질이 유입되고 슬러지(Sludge : 불순물 또는 침전물)가 쌓여 정기적으로 점검 및 이물질을 제거하는 계획 예방 정비가 필수다. 그런데 기존에는 이 증기발생기를 점검하고 이물질을 제거할 때 내시경과 같은 장치를 이용해 사람이 직접 작업을 해야 했기 때문에 방사능에 노출되는 문제점이 있었다. 또 기존 작업 방식으로는 바닥 부분밖에 검사하지 못하고 유량분배판(FDB)과 같은 특정 부분은 이물질을 제거할 수 없는 한계가 있었다.

박 선임연구원이 연구 개발한 ‘웨스팅하우스 델타 60형 증기발생기 2차축원격 육안 검사 및 이물질 제거 기술’은 바로 이런 문제점을 해결했다. 이 기술을 적용하면 작업자들이 증기발생기 앞에 서 있는 대신 방사선에 노출되지 않는 외부에서 기계를 조작할 수 있다. 전열과 틈새로 CCD 카메라를 장착한 초소형 박막형 내시경 프로브를 삽입하고 3차원 그래픽 환경의 제어프로그램을 통해 육안으로 그 내부를 확인할 수 있도록 했다.

이 기술을 도입함으로써 작업자들의 방사능 피폭량이 기존 작업방식과 비교해 10분의 1로 줄었다. 그뿐만 아니라 지난해에는 최초로 영광 1호기 증기발생기의 유량분배판까지 검사하는 쾌거를 올렸다. 세계적으로도 이 유량분배판까지 검사한 것은 최초로 보고되고 있다.

“경쟁사가 없다고 볼 수 있습니다. 어느 누구도 연구를 진행한 적이 없는 세계 최초의 기술입니다. 해외에서 수동으로 이물질을 제거하는 기술을 연구한 적이 있으나 원격 자동으로 이물질을 제거하는 기술은 세계유일이자 최초입니다.”

인력에 의한 검사 업무를 자동화함으로써 작업자들의 방사능 피폭량을 대폭 줄여 사람을 보호하고 국내 정비 기술의 고도화를 이끌어 세계적으로 인정받았다. 세상에 발표한 후 국내 특허는 물론 지난해 8월 신기술 인증도 받았다. 미국, 일본, 중국 등에서도 특허를 등록했다. 현재는 원자력발전소별 적용을 위해 후속 연구가 진행중이다. 국내 원자력발전소는 크게 OPR1000, APR1400 두 종류 인데, OPR1000의 경우 적용이 거의 완료되었으며, APR1400은 착수 준비 중이다.

한편, 박성호 선임연구원은 올해 2년간 꿈꿔온 기술자 자격증 취득을 이뤘다. 기술사 자격증은 기술계에서는 최고의 자격증이자 한 번에 특급 기술자가 될 수 있는 단계로 올라갈 수 있는 코스로 인정받고 있다. 꿈꿨던 것을 이룬데다 총괄책임자로서 연구한 신기술로 상까지 받았으니 마냥 행복한 2013년으로 기록될 듯하다. 이제 그의 다음 꿈은 무엇일까.

“100m 높이의 송전탑에 올라가 일하는 분들을 보면 참 협소한 공간에서 위험해 보여요. 이 위험을 줄일 수 있는 시스템을 고민중이에요. 사람들이 하는 힘들고 어려운 일, 건강에 좋지 않은 일들을 자동화시켜서 좀 더 좋은 작업환경을 만드는게 근본적으로 할 일이고 꿈이죠.”

꿈꾸는 대로, 말하는 대로 이뤄진다는 것을 믿는 박 선임연구원의 또 다른 꿈은 ‘KTIS’처럼 사람을 이롭게 하는 데 닿아 있다. 박 선임연구원이 이룰 꿈, 그 이후에 또 새롭게 탄생할 꿈이 기대된다. 그것은 분명 우리 모두를 위한 꿈일 것이다.


■ 기사출처 : 「이달의 신기술」7월호(창간호)