우리나라가 2015년까지 모든 개발을 완료하는 것을 목표로 개발 중인 APR+의 조감도. |
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우리나라에는 현재 20기(1772만kW)의 원전이 운영되고 있다. 또 8기(960kW)의 새 원전을 건설하고 있다. 계획 중인 원전도 2기에 이른다. 건설 예정인 원전은 앞으로 전력수요에 따라 더 늘어날 가능성도 있다.
원자력 발전은 국가 전력의 34%를 담당하고 있고, 이는 세계 6위의 원전설비용량에 해당하는 수치다. 발전량만 따져 보면 세계 5위권 성적이다.
이용률은 2010년 4월 기준 91.7%로 세계평균 75%보다 월등한 수치를 보이고 있다. 세계 최고 수준이다. 발전 손실률도 0.3%로 프랑스 9.4%, 일본 4.0%, 러시아 1.9%, 미국 1.3% 등 원전 선진국과 비교되지 않을 정도로 낮다.
여기다 1400MW급 신형 원전인 APR1400을 신고리 3·4호기에 적용하며 원전 선진국으로서의 위상을 공고히 다져나가고 있다.
우리나라는 여기서 멈추지 않고 APR1400보다 성능이 향상된 차세대 원전 APR+기종을 개발 중이다.
지난 26일 강원도 평창 휘닉스파크에서 개최된 한국원자력학회(학회장 박군철) 춘계학술발표회에서는 APR+ 기술개발 워크숍이 열렸다.
100% 우리기술로 만든 원전 나온다
APR+ 개발은 국내 원전의 수출 장애 요인 해소를 위해 'NU-Tech 2015'의 일환으로 추진 중이다.
현재 건설 중인 APR1400 설계를 기반으로 독자적인 특허와 노하우를 개발, 활용해 설계 원천사로부터 완전히 기술독립을 이루겠다는 목표다.
'NU-Tech 2012'에 일환으로 추진 중인 원전설계 핵심코드, 원자로 냉각재 펌프, 원전계측제어설비 등 원전 핵심 4대 원천기술 적용으로 명실 공히 명품 국산 원전을 만들겠다는 것.
현재 국내 원전 기술 자립도는 95% 수준이다. 2012년 4대 핵심 기술을 확보하면 원전 기술자립도100%를 달성하게 된다.
APR+는 1500MW 이상의 전기를 생산할 수 있는 성능을 발휘할 전망이다. 안전성과 경제성에 있어서도 해외 경쟁노형에 비해 탁월한 성능을 발휘할 것으로 기대된다.
경제성은 국내 석탄화력 1000MW급 대비 20% 이상 높일 계획이며, 건설공기도 36개월로 대폭 단축시킬 방침이다.
건설공기부분은 현재도 우리나라가 원전 선진국에 비해 독보적인 경쟁력을 갖고 있는 분야이지만, 이를 더욱 차별화시켜 확고한 위치를 점해 나간다는 계산이다.
APR+는 한국수력원자력이 설계종합사로 참여하고 한수원 발전기술원이 실증시험을, 한국전력기술이 원자로계통설계 및 보조기기·건물설계를 맡게 된다. 한전원자력연료는 노심설계를, 두산중공업은 주기기 및 터빈설계를 담당하게 된다.
개발노형은 APR1400 노심에 핵연료 집합체 16개가 추가된 257개로 출력을 한층 증가시키게 된다.
가동률은 전 수명 기간 평균 92% 이상, 비계획 불시정지 횟수는 연 0.2회 미만이 목표다. 내진 설계값은 리히터규모 8.0(0.3g)의 강진에도 견딜 수 있게 할 예정이다.
APR+의 종합 공정 진도율은 4월 현재 34.15%다. 계획대로라면 2012년 모든 기술개발을 끝내고 2015년까지 관련 인허가 취득을 모든 마치게 된다.
APR+ 개발 원전 산업에 파급효과 커
APR+가 개발되면 선진 원전국가의 어떤 노형과도 경쟁할 수 있게 된다. APR+에는 또 독자적인 기술 확보를 통한 경쟁우위를 확보하기 위해 다양한 신기술이 적용된다.
이를 위해 기존 능동형 보조급수계통을 피동보조급수계통으로 대체설계 하는 등 신기술 6건이 적용되며, APR1400에 적용되지 않았으나 해외 경쟁노형(US-EPR, US-APWR)에서 사용한 우수설계부분을 확대 적용시킬 예정이다.
현재까지 APR+관련 ‘원자로의 안전주입 탱크 유량조절 장치’, ‘노심배럴 주입 연장 덕트를 구비한 안전주입계통’ 등 12건의 특허를 출원했거나 등록했다. 또 51건의 국내외 논문이 발표되기도 했다.
차질 없이 APR+가 개발되면 기술적 측면에서 ▲국내 원전 미 자립 핵심기술 및 원전 기술 확보 ▲NU-Tech 2012 핵심기술과 연계한 설계 고유기술 및 토종 노형 확보 ▲주요계통 설계 등 노형 개발 경험 축적으로 후속 원전 개발 역량 강화 등이 이뤄질 전망이다.
경제적 측면에서는 ▲원전 플랜트 2기 수출시 약 70억달러의 경제적 가치 및 연인원 5만5000명의 고용효과 창출 ▲OPR1000, APR1400뿐만 아니라 1500MW급 대용량 노형 확보로 해외 시장 다변화 등에서 효과가 클 것으로 기대된다.
여기다 중소형 원전인 스마트까지 개발되면 우리나라는 원전 도입국의 어떤 요구에도 적절히 대처할 수 있게된다.
이밖에도 ▲수출 가능한 고유 원전을 확보함으로써 원전 기술 선진국으로서의 위상 확보 ▲대용량 원전 개발로 고유가 대응 및 온실가스 감축을 위한 현실적 대안 마련 ▲안전계통 피동형 안전개념을 적용함으로써 안전성 강화 및 대국민 원전 수용성 향상 등에 큰 도움이 될 전망이다.
이와 관련 이번 워크숍에 참석한 이재홍 지식경제부 원자력산업과 과장은 “UAE에 우리나라가 원전을 수출하면서 세계 원전 선진국의 견제가 심해지고 있다”며 “이럴 때일수록 기술개발에 더욱 박차를 가해야 한다”고 말했다. |