▲ 최성수 본부장

(주)액트는 현재 ‘자기장을 이용한 제염장캄와 ‘원전용 고신뢰성 지능형 포지셔너’의 개발을 추진하고 있다.

액트 관계자는 “원자력이용 시설의 운영 또는 해체 시에 발생되는 금속성 방사성폐기물의 재활용 또는 감용을 위해 전해제염, 화학제염 등을 수행하고 있다”며 “하지만 이들 제염방법은 액체상의 2차폐기물이 많이 발생하고, 이를 처리하는데 많은 비용이 소요되기 때문에 새로운 제염공정의 적용이 필요하다”며 자기장을 이용한 제염장치 개발배경을 언급했다.

액트에 따르면 ‘자기연마 제염기술’은 제염대상물의 종류, 형상, 크기, 기하학적 인자, 오염의 특성 및 분포 등에 거의 무관한 기술이다. 제염에 필요한 자성연마입자를 반영구적으로 사용할 수 있으며, 제염 후 액체상의 2차폐기물이 다른 제염기술보다 매우 적게 발생한다.

아울러 원자력이용시설에서 발생되는 금속성 방사성폐기물의 제염에 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 반도체나 정밀기기 등의 표면거칠기의 향상에도 활용할 수 있다.

자기장을 이용하여 금속성 방사성폐기물의 제염에 대한 연구는 크게 영구자석을 이용한 제염과 전자석을 이용한 제염으로 분류할 수 있다. 액트는 현재, 전자석과 영구자석을 이용한 제염장치를 개발하고 있다.

최성수 액트 기획관리본부장은 “이번 연구개발이 성공하면, 국내 원자력이용시설에서의 자기장을 이용한 제염공정의 활성화는 물론 국제적으로도 원자력분야의 적용에 성공적 사례를 제공하게 된다”며 “자기연마 제염공정의 기초 및 응용기술 기반을 구축하는 데 크게 기여하게 될 것으로 기대된다”고 밝혔다.

특히 한수원이 운용하고 있는 원자력발전소에서 발생된 금속성 방사성폐기물의 제염을 통해 재활용 또는 감용을 추진하고, 한국원자력연구소의 연구로 1, 2호기 및 우라늄변환시설의 해체 과정에서 발생된 금속성 방사성폐기물의 제염을 통해 재활용 또는 감용을 추진하게 된다.

자기장을 이용한 제염장치와 동시에 개발을 추진하고 있는 ‘원전용 고신뢰성 지능형 포지셔너’는 원자력발전소 공기 구동밸브의 주요 부품이다. 이 부품 역시 외국산 지능형 포지셔너를 주로 사용하는데, 외국산 지능형 포지셔너는 정밀성, 불감대(dead band), 구동부의 히스테리시스, 선형도(linearity), 반복도(repeatability), 패킹부의 최소마찰, 유체의 평형력 등에 대해 우수한 성능과 기능을 지니고 있다.

하지만, 기기에 문제가 발생할 경우, 정확한 원인 파악과 신속한 교정 등의 유지보수뿐만 아니라 설비를 확장할 때도 외국의 기술에 의존해야 하는 문제점을 갖고 있다.

이번 연구개발은 바로 이러한 문제점을 해결하기 위해서다, 최 본부장은 “특히 공정설비의 유체 흐름을 제어하는 밸브의 경우 공정계통 설계와 직접적인 연관을 갖고 있기 때문에 외국의 설계기술로부터 자립하기 위해서는 반드시 국산화가 이루어져야 할 기기”라고 강조한다.

액트는 그동안 안전등급제어기기 PLC 개발을 수행했으며, 원자력연구소가 주관한 원전용 센서일체형 스마트밸브 개발에 참여해 소프트웨어 Life Cycle에 따른 소프트웨어 개발 및 확인?검증 기술을 확립했다. 또한 기기검증 방법과 기능 및 성능시험 절차 개발 경험과 Profibus-PA 드라이브 개발을 수행한 경험이 있다. 지능형 포지셔너는 이러한 기술을 바탕으로 개발중이다.

액트가 개발하고 있는 포지셔너는 Profibus-PA/DeviceNET/산업용이더넷/HART 통신을 적용, 타 시스템과 연계가 용이하고, 정밀도와 안정성을 높였다.

최 본부장은 “이것은 기존 제어밸브 포지셔너에 비해 설치가 간편할 뿐만 아니라, 케이블링이 감소되며, 자동교정 및 자가진단기능이 있어 유지보수가 편리하다는 장점을 가지고 있다”며 “원자력발전소에서 적용할 경우, 고장 발생 시 국내 기술진에 의한 신속한 유지보수처리가 가능하며 아울러 신규 자동제어밸브 설치 및 기존 자동제어밸브 노후설비 교체시의 소요되는 비용을 절감할 수 있어 수입대체 효과에 크게 기여할 수 있다”고 강조한다.

아울러, 기존 발전소 및 산업체 설비개선은 물론이고, 신규 건설되는 원자력발전소, 화력발전소, 제철소, 일반 산업 플랜트(화학, 석유정제, 가스 등)에 모두 적용이 가능할 전망이다.

특히, 최근 국내 산업체뿐만 아니라 외국의 대기업들이 앞 다투어 중국에 현지공장을 짓고 있으므로 이에 발맞추어 많은 외국기업 및 국내기업들은 중국의 산업플랜트 자동제어밸브 분야에서 새로운 시장개척이 기대되고 있다.

최 본부장은 “원자력발전소는 새로운 기술이나 연구 결과를 적용하거나 사용중인 기기나 설비를 새로운 제품으로 교체하는 데에는 상당히 보수적인 플랜트”라며 “따라서 우리와 같은 중소벤처기업이 아무리 좋은 제품을 개발하고 품질에 대한 검증을 받았다고 하더라도 현장에 적용하거나 적용을 위한 시험을 하는 것은 쉽지가 않다”고 토로한다.

현재 액트가 개발중인 포지셔너의 경우도 원자력 분야가 아닌 일반 산업체 현장에 적용해 시험을 의뢰하고 있다.
최 본부장은 그러면서 “개발 업체에서 직접 원자력발전소에 현장 적용 시험을 의뢰하는 것은 어려움이 많으므로 뉴텍에 참여하고 있는 과제에 한해 한수원에서 현장 적용 시험을 위한 절차를 마련해 준다면 많은 도움이 될 것”이라고 강조한다.

▲ (주)액트가 개발하고 있는 지는형 포지셔너.

아울러 “연구개발을 성공적으로 종료하고 개발품이 완성된 후에 이를 사업화하고 실제 산업현장에 적용하기까지는 중소벤처기업에게는 부담이 되는 많은 사업비와 시간이 투입되어야 한다”며 “성공적으로 종료된 과제에 대해서는 후속 사업화에 대한 지원과 개발품에 대한 유관 기관 홍보를 전문기관에서 체계적으로 지원할 수 있는 방안을 마련해 준다면 중소벤처기업의 성장에 많은 도움이 될 것”이라고 덧붙였다.

(주)액트는 지난 1999년 1월, 원자력연구원 창업회사로 설립돼 안전성평가/안전해석, 방사선환경, 계측제어, 현안 기술지원 분야의 핵심기술에 대한 연구개발 및 기술용역 사업의 수행을 통해 원자력 기술의 선진화에 기여 하고 있다.