[재미있는 원자력] 극한 환경을 견디는 원전 블랙박스/김창회 한국원자력연구원 원자력ICT연구부장

입력 : ㅣ 수정 : 2017-12-26 01:05

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김창회 한국원자력연구원 원자력ICT연구부장
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▲ 김창회 한국원자력연구원 원자력ICT연구부장

비행기에 장착된 ‘블랙박스’는 예기치 못한 사고의 원인을 밝혀내는 데 중요한 역할을 한다. 블랙박스는 이름과 달리 눈에 잘 띄는 오렌지색 야광 페인트로 칠해져 있으며 사고 시 엄청난 충격이나 화재 같은 극한환경에서도 견딜 수 있다.

항공기 블랙박스 개발에 큰 공헌을 한 인물은 호주의 항공과학자 데이비드 워런이다. 그는 세계 최초의 제트 여객기인 코멧의 연이은 추락 사고를 보면서 항공 사고의 원인을 정확하게 분석할 장치의 필요성을 느꼈고 1956년 블랙박스의 원형인 비행정보기록장치(FDR)를 발명했다. 이후 조종석 내부 대화나 교신내역을 녹음할 수 있는 음성기록장치(VD)가 더해지면서 오늘날 사용하는 블랙박스의 형태로 발전했다.

앞으로는 원전에도 블랙박스가 활용될 전망이다. 일반 블랙박스와 원전 블랙박스는 어떤 차이가 있을까?

우선 항공기 블랙박스는 항공기 폭발에 따른 충격, 화재에 따른 고온, 지상 또는 바닷물로 추락할 때의 충격에서도 저장된 운항데이터가 파괴되지 않아야 한다. 또 심해에서도 초음파 신호를 송출해 자신의 위치를 알릴 수 있어야 한다. 또 비행기의 고도, 속도, 기수방위, 비행기의 자세와 각 엔진의 상태, 조종간 위치 등 많은 비행 데이터가 기록돼 사고 직전의 비행 상태를 파악할 수 있다.

원전 블랙박스도 비슷하지만 동작 환경에서 차이가 있다. 원전 블랙박스는 원자로 사고를 분석하기 위해 원자로 내부 및 주변에 설치된 다양한 센서 값, 가령 원자로 노심온도, 원자로 수위, 냉각수 유량, 방사능 농도 등을 실시간으로 저장해야 한다. 또 사고 조치를 위해 원자로 상태 신호를 발전소 외부로 전송하고, 사고 완화를 위해 제어할 수 있는 기능도 필요하다. 이런 기능을 위해서는 고방사선 및 고온의 극한환경에서도 블랙박스의 모든 전자회로가 정상적으로 작동해야 한다.

현재 국내에서 개발이 완료된 원전 블랙박스는 시제품 수준이지만 개발 단계는 세계 어느 나라보다도 빠르다. 특히 사고 상황에서 전력 공급이 차단될 경우를 대비해 충전용 배터리로 작동하며, 침수에 대비한 방수 기능과 수소가스 폭발에 대비한 방폭 기능도 갖추고 있다. 이에 더해 블랙박스와 함께 개발 중인 차량 형태의 원격감시 제어실은 원전 12호기를 동시에 감시·통제할 수 있으며, 원전 현장으로부터 반경 30㎞ 떨어진 곳에서도 위성을 통한 무선통신으로 블랙박스를 원격 제어할 수 있다.

원전 블랙박스에 대한 후속 연구가 진행될수록 그 성능이 더욱 향상되는 것은 물론 위성통신에 대한 사이버보안 기능도 추가될 예정이다. 이후 국내 원전 현장에 적용되면, 만일의 사태에도 원전의 안전성을 더욱 확보할 수 있는 장치로 활용될 것이다.
2017-12-26 25면
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