[논문]Special Issues - 한국형 원전개발 현황

강용철

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강용철 (한국수력원자력(주) 원자력발전기술원 신형로기술팀)

부존자원이 부족한 우리나라는 1970년대 2차례 석유파동을 겪으면서 기술 집약적인 에너지원으로서 원자력발전의 중요성을 인식하고 지속적으로 원전건설 및 기술자립을 추진하여왔다. 1978년 7월 고리 1호기 준공에 따라 세계에서 21번째로 원전 보유국이 되었으며, 이후 30여 년간 끊임없는 원전기술개발을 추진하여온 결과, 지난해 말 아랍에미리트(UAE)에 APR1400 원전 수출이라는 쾌거를 이룰 수 있었다. 이에 그동안 우리나라 원자력 산업 발전 경과를 살펴보고 앞으로의 기술개발 방향을 조망하고자 한다.

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문제 정의

이 계획에서는 원전 설계, 기기 제작, 구매, 설치 및 시공, 시운전, 운영 및 폐로까지의 원전건설과 운영 전반에 소요되는 기술을 자립 범위로하고, 1995년까지 영광 3, 4호기와 동일한 기종의원전을 독자설계, 제작, 건설할 수 있는 기술 능력 95% 수준 달성을 목표로 설정하였다.

제안 방법

ALWR(Advanced Light Water Reactor) Program을 국가 주도로 추진하여 Sys 80+, ABWR, AP600 등의 노형을 개발하였으며, 유럽도 프랑스의 주도하에 유럽의 안전규제 제도와 산업환경에 적합한 차세대가압경수로인 EPR 등을 개발했다.
APR1400은 비상사고시나 이상상태 발생시에도원자로가 건전성을 유지할 수 있도록 노심의 열적여유도 증대와 더불어 가압기 및 증기발생기의 용량증대와 격납건물내 핵연료재장전수조 설치 등을통해 충분한 설계여유, 즉 안전여유를 확보할 수 있도록 설계했다.
또한 이러한 계통설계 결과에 따라 응력해석보고서, 제품/재료시방서, 도면을 생산하고, 이에 따라필요 자재를 구매하고 생산설비를 가동하여 증기발생기, 원자로용기, 가압기 등의 주요기기를 제작, 시험, 검사할 수 있는 수준의 주기기 (NSSS, T/G) 제작 기술을 확보하였다.
그 과정 중 2008년 제1차국가에너지 기본계획에 기초하여 원전 수출을 국가신성장 동력원으로 육성하는 방안이 수립됨에 따라, 2012년 사업목표 조기 달성을 목표로 원전기술발전방안을 수정 . 보완하여 Nu-Tech 2012를 수립 했다
사고방지 측면뿐만 아니라 사고 발생시에도 사고완화 및 사고관리를 개선시키기 위해 방출되는 방사선의 양을 최소화 할 수 있는 근본적인 설계 개념을채택하였으며, 주제어실은 한국인의 체형과 습성 등인간공학 요소를 충분히 반영하여 설계하였다. ' 이밖에도 APR1400은 설계수명을 60년으로 확장하여 안전성과 경제성을 제고하였으며, 암반부지에 원자로를 설치하는 것을 조건으로 적용한 0.
이러한 목표 달성을 위해 각종 사업관리절차서및 관리기법을 개발하고 이를 활용하여 사업관리, 공사관리, 설계관리, 시공기술관리, 시운전관리 등사업 제반 업무를 직접 수행하여 종합사업관리분야의 기술을 축적하였다.

대상 데이터

1999년 3월부터 2001년 12월까지 수행한 3단계 사업에서는 APR1400 원전의 경제성 및 시공성 향상을 위해 설계최적화 업무와 함께 원전 주기기 사양서 작성 및 표준설계 인허가 심사업무를중점적으로 수행하였다. APR1400 표준설계 인허가 심사과정에서 신기술 적용, 중대사고 대처능력, 안전성 기술기준 등에 대한 철저한 안전성 심사를통하여 2002년 5월 7일 표준설계인가(DC : Design Certification) 를 획득했다.

성능/효과

" data-ocr-fix="">수 있었다. 이러한 과정을 통하여 원전 플랜트 종합설계분야 및 기자재 국산화율은 각각 46%와 40%를달성하였고, 시공 기술은 100% 국산화를 달성할수 있었다.

후속연구

또한 APR+, APR 1400, OPR1000 등에 설계변경 없이 적용 가능한공통핵심기술(안전계통의 단순화, 중대사고 대처설비 강화, 원전 기기/구조물 복합모듈화, 일일 자동부하추종 운전 등)을 개발하고 현재 추진중인 Nu- Tech 2012 핵심사업(원전설계핵심코드개발, RCP 및 MMIS 개발 등) 결과를 APR+ 설계에 반영할 예정으로 있다. APR+ 기술개발은 2012년까지 구매가능한 수준의 설계개발을 완료하고, 국내 표준설계 인가(DC)를 획득함으로써 2013년 이후 해외 수출 주력 노형을 개발할 예정이다.
고유화를 추진하고 있다. 또한 APR+, APR 1400, OPR1000 등에 설계변경 없이 적용 가능한공통핵심기술(안전계통의 단순화, 중대사고 대처설비 강화, 원전 기기/구조물 복합모듈화, 일일 자동부하추종 운전 등)을 개발하고 현재 추진중인 Nu- Tech 2012 핵심사업(원전설계핵심코드개발, RCP 및 MMIS 개발 등) 결과를 APR+ 설계에 반영할 예정으로 있다. APR+ 기술개발은 2012년까지 구매가능한 수준의 설계개발을 완료하고, 국내 표준설계 인가(DC)를 획득함으로써 2013년 이후 해외 수출 주력 노형을 개발할 예정이다.
아울러 APR+ 기술개발을 통해 축적된 전기출력증대, 주요 핵심 원전기기 설계 변경 및 고유화 기술은 향후 저]4세대 원전 기술 개발을 우리나라가주도적으로 추진할 수 있는 귀중한 밑거름이 될 것이며, 이를 통하여 21세기에는 명실 공히 세계 일류의 원전 기술 보유 강국으로 발돋움할 수 있을 것으로 기대한다. KEA
우리나라의 지속적인 원전 건설 및 운전 경험, 상대적으로 유리할 것으로 예상되는 가격 경쟁력 등을 감안할 때, APR1400에 비하여 안전성과 경제성이 보다 향상된 새로운 노형인 APR+ 설계개발이 완성될 경우 OPRIOOO, APR1400 뿐만 아니라 150만kWe급 노형을 추가로 확보함으로써 해외 원전 시장의 다변화를 도모함은 물론 원전 수출의 모든 걸림돌을 일거에 제거할 수 있을 것이다.

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