지난해 7월 영광1호기 최초 확인후 전량 교체작업 진행
국정감사 과기정통위 곽치영 의원 KINS 내부자료 공개


국내 원자력발전소에 장착돼 있는 핵연료집합체의 누름스프링 체결나사 15% 정도가 손상돼 이물질화 될 가능성이 높은 것으로 나타났다.

국회 과학기술정보통신위원회 민주당 곽치영 의원이 밝힌 한국원자력안전기술원(KINS) 국감 자료에 따르면 지난해 7월 영광원전 1호기의 11주기 정기검사 결과 2회 연소된 일부 V-5H 핵연료 집합체의 상단고정체에서 인코넬-600 재질의 누름스프링 체결나사 손상에 의한 누름스프링 크램프 틈새 발생이 최초 확인된 이후 같은 형의 V-5H 핵연료집합체를 사용하는 국내 다른 원전에서도 계속 발생하고 있는 것으로 드러났다.

특히 올 8월, 고리4호기 정기검사 결과 특정 핵연료집합체(N-22)에서 손상된 체결나사 2개는 체결위치에서 이탈돼 증기발생기 ‘C’고온관수실에서 수거된 것으로 확인됐다.

이러한 누름스프링 체결나사 결함은 영광 1·2호기를 비롯, 고리 3·4호기, 울진 1·2호기 등에서 총 800개 검사수행 연료중 손상발생 핵연료집합체는 105개에 이른 것으로 나타났다. 누름스프링 체결나사 손상의 원인은 인코텔-600 재질의 응력부식균열 때문인 것으로 확인됐다.

인코텔-600 재질의 누름스프링 나사는 미국 WH사가 지난 84년에 형상 설계 및 체결방식을 결정한 후 98년 스페인 ASCO-1 원전 이전까지는 손상발생이 보고되지 않았다.

WH사는 지난해 4월 V.C. Summer 원전에서 발생한 이후 미국내 여러 원전에서 발생되는 동일 유형나사 손상의 원인을 규명하기 위해 미세조직 특성검사, 현장정밀조사 등을 수행한 결과, 응력부식균열 때문인 것으로 확인했다.

따라서 국내 원전의 누름스프링 나사도 미국 WH사와 동일한 설계의 인코텔-600 원자재 및 체결 공정으로 제작돼 누름스프링 나사 손상도 동일한 원인 때문으로 판단되고 있다.

현재 고리 4호기의 손상 체결나사에 대한 재료시험은 한국원자력연구소 Hot Cell에서 수행중에 있으며 내년 7월에 보고될 예정이다.

한전은 핵연료 및 원자로 관련 계통의 안전성에 대한 누름스프링 체결나사 손상 영향평가결과를 제시했으며 이러한 평가 결과의 타당성을 확인한 것으로 알려졌다.

누름스프링 체결나사의 손상은 운전중 체결위치에서 이탈돼 이물질화 될 수 있다는 점에서 조속한 교체가 지적되고 있다.

한전에서는 현재 누름스프링 체결나사에 대한 전량 교체작업을 벌이고 있다.
<김관일 기자>