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한국 ‘원전 기술 독립’ 어디까지 왔나

2022년 토종 원자로 첫 가동 목표로 순항

  • 이태호 | 한국수력원자력㈜ 안전기술본부장

한국 ‘원전 기술 독립’ 어디까지 왔나

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한국 ‘원전 기술 독립’ 어디까지 왔나
도시바는 WEC를 인수함으로써 원전 부문에서 경수로 및 비등수로 기술을 모두 확보한 그룹으로 부상했고, 이에 자극을 받은 아레바는 일본의 미쓰비시와 연대를 결정했다. GE도 히다치와 연대하게 됐다. 러시아의 ASE는 독자 개발한 모델로 구공산권 국가를 중심으로 강한 경쟁력을 보유하고 있다.

세계 원자력산업은 적극적인 인수합병을 통해 원자력 침체기를 견뎌냈으며 2000년대 들어와서는 대규모 조정을 통해 원자력의 제2의 르네상스에 대비하고 있다.

이처럼 세계 원전 시장은 주요 4개 그룹이 전체 시장의 80% 이상을 점유하고 있다. 원전 시장은 높은 기술 진입 장벽으로 인해 신규 사업자의 진입이 거의 불가능한 상황이다. 원전은 고도의 안전성을 요구하기 때문에 기술을 개발할 수 있는 국가 및 업체가 매우 제한적이므로 위 4개 그룹의 경쟁 체제는 앞으로도 지속될 전망이다. 특히 도시바-WEC, 아레바-미쓰비시 그룹이 원전 수주에서 우위를 보이고 있으며 여기에 우리나라의 한국전력 컨소시엄이 후발주자로 추격하고 있다.

‘Nu-Tech 2015’ 전환점

한편 예상치 못했던 후쿠시마 원전의 중대사고 발생은 원전 안전성의 중요성을 재차 각인시키는 계기가 됐다. 앞으로 중대사고 및 대규모 자연재해 대처기술, 고유 안전성 강화 기술 개발이 강화될 것으로 예상된다. 원전 선진국들은 이러한 미래 예측에 따라 신형 원전을 지속적으로 개발해 원전 시장을 선점하고 있으며, 안전성을 크게 향상시킨 새로운 개념의 원자로 개발 등을 통해 미래에 대비하고 있다.



국내 원전기술 개발역사는 1978년 고리 1호기가 턴키(Turnkey)방식으로 건설되면서 원전 건설 및 운영기술을 어깨너머로 습득하는 것으로 시작됐다. 이후 영광 3,4호기를 시점으로 복제기술 자립계획이 진행돼 사업자 주도의 건설 사업에 착수, 1995년 한국표준형원전 복제건설기술 자립도 95%를 달성했다. 다시 APR1400 기술개발(1992~2001)이 본격화돼 원전 도입 30여 년 만에 순수 국내 기술로 개량형 상용 원전인 신고리 3,4호기와 UAE 원전 건설이 진행되기에 이르렀다.

이와 동시에 한국은 원전설비의 국산화, 운영기술의 고도화 및 국내 적용 등을 목표로 원전기술 고도화사업(1999~ 2006)을 추진, 국제 경쟁력 확보를 위한 기술개발에 매진해왔다.

원전 건설 기술 자립 이후 고도화는 어느 정도 달성했다고 볼 수 있으나 해외진출을 위한 핵심 원천기술의 확보나 선진 기술개발 추진 성과는 다소 미흡한 점이 있었다.

예컨대 기존의 연구개발 체계를 재검토하고 해외진출이 가능한 수준으로 국제 경쟁력을 끌어올릴 필요가 있다. 또한 가동 원전의 성능 향상과 원자력 발전의 지속발전기반 구축을 위한 성과 중심의 원전기술개발 사업을 중점적으로 추진해야 할 필요성도 제기됐다.

이에 따라 정부와 한국수력원자력 등은 2006년 12월 ‘원전기술발전방안(Nu-Tech 2015)’을 수립했다. 이는 원전 기술개발 환경 변화를 반영해 2015년까지 원자력발전 중장기 연구개발 로드맵을 제시하고, 중점 추진사업 및 기술을 도출해 성과중심 및 목표지향적인 기술개발에 착수코자 하는 것이다.

우리나라는 현재 원전 기술자립도가 95% 정도에 달하지만 원전설계핵심코드와 원자로냉각재펌프(RCP:Reactor Coolant Pump), 원전계측제어시스템(MMIS:Man Machine Interface System) 등의 3가지 핵심기술은 해외에 의존해왔다. 따라서 해외 수출시 발주처에서 기술이전을 요구할 경우 원공급사의 동의를 받아야 하는 어려움을 겪어왔다.

한편 2008년 8월 국가에너지위원회에서 확정한 제1차 국가에너지기본계획(2008~30)에 따르면 전력공급 기반을 마련하기 위해 원전 비중(설비 기준)을 2006년의 26%에서 2030년에는 41%로 점진적으로 확대키로 했다. 더불어 2008년 9월22일 확정한 국가 신성장동력 비전과 발전전략에서는 일부 미자립 핵심기술의 국산화와 독자적인 해외진출이 가능한 대용량 수출 노형(爐型) 개발 필요성이 제시됐다. 이를 달성키 위해 APR+ (Advanced Power Reactor Plus)기술 개발과 원전 설계핵심코드 등의 핵심원천기술 개발을 통해 수출제약요인을 완전히 해소하는 한편 원전 수출을 신성장 동력원으로 육성코자 했다.

따라서 ‘Nu-Tech 2015’로는 현 정부 핵심주도사업인 핵심기술 및 대용량 신형원전 개발이 적기에 실현되기 어렵다는 판단을 하기에 이르렀다. 결국 2009년 2월에 기간 단축이 필요하다고 판단, 기술개발 완료시기를 당초의 2015년에서 2012년으로 앞당기도록 하고 사업 범위 등을 재조정해 ‘원전 수출 산업화를 위한 원전기술 발전방안(Nu-Tech 2012)’을 수립했다.

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이태호 | 한국수력원자력㈜ 안전기술본부장
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