한국수력원자력, 3세대 APR1400 노형
한전원자력연료, 세계 최고 수준 연료봉
한국전력기술, 극한재해 견디는 맥스트
한전KPS, 레이저 제염으로 폐기물 저감
2021 세계 원자력 및 방사선 엑스포에는 원자력 전문 연구기관, 기업이 참여해 차세대 기술을 선보였다. 한국수력원자력은 한국형 원전 노형인 APR1400의 3세대 모형, 한전원자력연료는 대표적 원자력연료 3종을 소개했다. 한국전력기술은 맥스트 등 네 가지 최신 기술을, 한전 KPS는 종합기술원과 원자력정비기술센터에서 개발한 장비를 대중에 공개했다.
◆한국수력원자력
한국수력원자력은 2001년 설립돼 창립 20주년을 맞은 국내 최대 발전사다. 우리나라 원자력과 수력, 양수 발전소를 책임지면서 종합 에너지 기업으로 도약을 준비한다. 해외로 원자력·수력발전소를 수출해 건설부터 상업운전까지 과정을 성공적으로 수행하고 있다.
한수원은 이번 전시회에서 한국형 원전 노형인 APR1400의 3세대 모형을 선보였다. 이 원전 모형은 신고리 3~6호기, 신한울 1~2호기, 아랍에미리트(UAE) 바라카 원전 1~4호기와 동일한 원전모형이다. 최신형가압경수로 APR는 미국(APR1400)과 유럽(EU-APR) 등 세계에서 우수성을 인정받았다.
한수원은 모형을 통해 APR1400의 내부 구조에 대해서 자세히 알아보고, 영상을 통해 발전원리부터 주요 특징에 대해서 자유롭게 관람하도록 전시관을 구성했다. 전시관은 '전력을 생산해 우리 삶에 에너지를 불어 넣어주는 한수원의 역할'을 주제로 '에너지 기둥' 형태로 표현했다. 또 증강현실(AR)로 발전소 내부를 360도 회전하며 볼 수 있도록 했다. 태블릿 PC로 가상 홍보부스에 접속해볼 수 있다. 직접 전시관에 오지 않더라도 PC나 모바일로 현장과 동일한 참가 효과를 느끼도록 전시관 시스템을 구축했다.
오프라인 전시관과 코로나19에 대응한 가상 홍보관을 동시에 운영한다. 전시관을 활용하면 한수원 주요 사업인 원자력, 수력·양수, 신재생에너지 등 국내외 발전현황에 대해서 파악할 수 있다. 한수원은 24기 원자력발전소를 안전하게 운영하면서, 수력·양수·신재생에너지 사업도 벌이고 있다.
◆한전원자력연료
한전원자력연료는 1982년 설립된 국내 유일의 원자력연료 설계 및 제조 전문기업이다. 약 40년 가까이 고품질 연료를 국내 원전에 전량 공급했다. 원전 경제성, 안전성 향상에 필수적인 노심 설계와 안전 해석도 수행하고 있다. 2017년부터는 아랍에미리트(UAE) 바라카 원전에도 원자력연료를 공급하는 등 원자력연료 핵심 부품과 장비 부품도 수출한다.
한전원자력연료는 이번 전시회에서 대표 원자력연료 3종을 선보였다.
우선 한국형 원전 노형 OPR1000·APR1400에 공급되는 원자력 연료인 HIPER16과 PLUS7을 공개한다. HIPER16은 한전원자력연료가 개발한 고성능 고유 원자력연료다. 연소·열적·내진 성능 신뢰·제조성에서 세계 최고 수준이다. PLUS7은 한국형원전에 공급되는 개량원자력 연료다. 연료봉 직경 최적화를 통해 경제성을 높이고, 지지격자를 개발해 내진성능을 향상했다.
웨스팅하우스형 원전용 원자력연료인 ACE7도 전시했다. ACE7은 한전원자력연료가 2004년 개발했고, 2008년 국내 웨스팅하우스 원전에 상용공급되고 있다. 기존에 웨스팅하우스에서 개발해 공급하던 연료와 비교해 연료봉 재질이 변경돼 경제성이 향상됐고, 열적 성능이 10% 이상 향상됐다.
◆한국전력기술
한국전력기술은 원자력발전소 설계기술 자립을 목표로 1975년 설립됐다. 최초 고리 1호기 원전 도입 이후 설계기술 자립과 표준화 계획에 따라 'OPR1000' 표준원전을 개발했다. 이어 안전성과 경제성이 획기적으로 향상된 제3세대 원전인 'APR1400'을 개발했고 이를 바탕으로 신고리 3·4호기 상업운전 성공과 아랍에미리트(UAE) 원전 수출이라는 성과를 달성했다.
한국전력기술은 이번 전시회에서 네 가지 기술을 선보였다. 먼저 다중방어 대응설비, '맥스트'(MACST)다. 한국전력기술은 국내 모든 원자력발전소를 대상으로 극한재해를 대비하기 위한 맥스트 설비의 구매규격서 작성, 최적 계통연계 방안 도출, 설계변경서 작성 등 맥스트 설비의 효율적 현장 배치 설계를 수행했다.
발전소 통합 배관 손상 관리 솔루션 '투스페이스'(ToSPACE)는 한국전력기술이 20년간 축적한 배관 감육관리 경험과 기술력, 노하우를 응집시켜 개발한 프로그램이다. 3D 모델링 기반으로 보다 직관적으로 효율적인 배관 손상 예방 및 안전관리가 가능하고 통합 해석 지원 및 검사계획 관리까지 가능하다. 한국전력기술은 원전 제어계통 성능검증 장비도 소개한다. 이 회사는 제어계통을 설치 및 시운전 전에 결함을 검출할 수 있는 장비를 개발했다.
사용후 핵연료 건식 저장 시스템 '캐스크(CASK)'는 한국전력기술이 지난 45년 원자력발전소 설계 및 건설 경험을 바탕으로 자체 기술로 개발했다. 원자력발전소와 사용후 핵연료 중간 저장시설에서 사용후 핵연료의 운반, 취급 및 저장에 사용되며, 높은 안전성과 경제성을 자랑한다.
◆한전KPS
한전KPS는 발전플랜트 설비 진단 및 성능개선, 국내외 발전설비 유지보수(O&M), 신재생 및 산업설비, 송전설비 등에 대한 토털 솔루션을 제공하는 전문기업이다. 발전 정비기술 전문화로 전력 안정 공급에 기여하기 위해 설립된 한전KPS는 지난 37년 동안 끊임없는 기술개발과 인재양성을 통해 국내 발전설비 정비산업 분야의 중심기업으로 성장했으며 해외 시장에서도 기술력을 인정받고 있다.
한전KPS는 이번 전시회에서 종합기술원과 원자력정비기술센터(NMEC) 등을 소개했다. 한전KPS 종합기술원은 원자력발전소의 안정적 운영 및 효율적 정비를 위해 다양한 자동화 장비를 개발하는 곳이다. 회사는 원자로 하부 관통관 노즐부에 대해 원격으로 육안검사를 수행하고 이물질을 제거하기 위해 자체개발한 장비 'MArS-C'를 전시했다. 고방사능 구역의 좁은 공간에서 고하중 레이저가 장착된 5축 암을 이용해 복잡한 형상의 노즐부 이물질 제거가 가능하도록 한 것이 특징이다.
한전KPS 원자력정비기술센터는 원자력발전소 1차측 주기기의 현안사항 해결, 핵심 예방정비 그리고 원전해체에 대한 1차측 주기기 절단해체 및 제염해체 기술을 개발하고 있다.
한전KPS는 원자력정비기술센터에서 개발한 '레이저 제염장비'를 전시했다. 기존 제염장비는 2차폐기물 발생량이 높지만 이 레이저 제염기술은 2차 폐기물을 획기적으로 절감할 수 있는 기술이 적용됐다.
한전KPS 관계자는 “이 기술과 장비를 이용해 한빛1발전소 원자로 하부헤드 클리닝을 수행하기 위해 기술의 검증, 실증시험 등을 수행 중”이라고 말했다.
함봉균기자 hbkone@etnews.com, 변상근기자 sgbyun@etnews.com
