원자력 해체를 위한 고출력 광섬유 레이저 절단 기술: 국내 연구 현황 및 전망
Fiber-laser Cutting Technology for Nuclear Decommissioning: Current Status and Prospects in South Korea
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초록
전 세계적으로 많은 원자력 발전소가 해체를 앞두고 있는 상황에서 두꺼운 금속 구조물의 원격 절단을 위한 효율적 기술 확보가 중요한 과제로 대두되고 있다. 이에 국내에서는 고출력 레이저 절단 기술을 원자력 해체에 적용하기 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 가압 경수로 해체를 위해 최대 100 mm 두께 강재 절단이 가능한 수중 레이저 절단 기술을 개발하였으며, 가압 중수로의 칼란드리아 용기 절단을 위한 30 mm 두께 스테인리스강 절단 기술도 확보하였다. 또한, 중수로 구성 재료인 지르코늄 합금 절단에 관한 기초 연구도 수행하였 다. 이와 같은 연구 성과는 고출력 레이저 절단 기술이 원자력 해체 현장에서 다양한 금속 구조물에 실질적으로 적용 가능함을 입증하며, 향후 해체 작업의 안전성과 효율 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다.
Abstract
As numerous nuclear power plants worldwide approach decommissioning, efficient remote cutting technologies for thick metal structures havebecome a critical challenge. In response, domestic research has actively focused on applying high-power laser cutting technology to nuclear decommissioning. This study developed underwater laser cutting technology capable of cutting steel plates up to 100 mm thick, for dismantling a pressurized water reactor. Additionally, technology for cutting 30-mm-thick stainless steel plates of the calandria vessel for decommissioning a pressurized heavy-water reactor was established. Fundamental research on cutting zirconium alloy, a key heavy-water-reactor material, was also conducted. These results demonstrate the practical applicability of high-power laser cutting technologies to various metal structures in nucleardecommissioning sites, and are expected to significantly enhance the safety and efficiency of future dismantling operations.