서울과학기술대학교 기계시스템공학부 허남수 교수 연구팀이 원자력발전소 배관시스템의 파단 가능성을 데이터에 기반해 정량적으로 예측하는 기술을 국내 최초로 정립했다. 연구팀은 이 성과를 재료·구조 파손분석 분야 1위 학술지인 ‘Engineering Failure Analysis’(Elsevier)에 최종 게재하였다.  해당 저널은 최신 JCR 기준 ‘Materials Science, Characterization & Testing’ 분야에서 1위(상위 1.4%)에 오른 국제 저명 학술지다.

이번 연구는 제1저자인 윤석준 석·박사통합과정생이 주도했으며, 한국수력원자력, 미국 전력연구원(EPRI), 미국 Dominion Engineering이 참여한 국제공동연구로 수행됐다.

연구팀은 한국형 원자력발전소를 대상으로 확률론적 파단평가 기법을 적용해 배관 등 핵심기기의 장기 파손빈도를 데이터 기반으로 정량 예측했다. 나아가 발전소 운영 중 시행되는 정비·보수 기법이 주요기기의 장기 파손빈도에 미치는 영향까지 정량적으로 분석해 운영 데이터와 상대적 위험도(Risk)를 근거로  핵심기기의  장기  건전성을  관리할 수 있는 기반을 마련했다.

특히 이번 연구는 데이터 기반의 확률론적 파손빈도 예측체계를 국내 최초로 정립하고 이를 실제 국내 원전 배관계통에 적용했다는 점에서 의미가 크다. 이번 성과는 향후 국내 원전에 위험도기반(Risk-Informed) 관리체계를 도입하기 위한 정량적 기술 기반이 될 전망이다. 특히 위험도기반 가동중검사(RI-ISI)와  ASME Sec. XI, Div. 2 기반  건전성 관리(RIM) 제도 도입에 활용될 수 있어 국내 원전 규제 및 안전성 평가 역량 강화에 기여할 것으로 기대된다.

허남수 교수는 “이번 연구는 원전의 장기 안전성을 운전 데이터에 기반해 정량적으로 입증할 수 있는 토대를 마련한 것”이라며 “앞으로 위험도기반의  선진 원전기기 건전성 관리체계를 국내에 정착시키는 데 기여하겠다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 기후에너지환경부와 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행됐다.

성과유형

ﾷ 논문

성과 정보 (저널명/논문제목)

ﾷ Engineering Failure Analysis / JCR 상위 1.4% (Materials Science, Characterization & Testing 분야 1위)

ﾷ Impact of Input Uncertainties on the Failure Frequency of Korean Nuclear Piping Systems d on Probabilistic Fracture Mechanics

성과발생일

ﾷ 2026.07

연구 분야

ﾷ 원자력 구조신뢰성 / 확률론적 파괴역학 / Risk-Informed Decision Making

          ▲ (좌측부터) 제1저자 윤석준 석박사통합과정, 교신저자 허남수 교수