[르포 특집]신한울 원전 1,2호기 세계적인 국내최고의 디지털, 순수100% 국산 기술 적용

▲ 신한울 에너지투어 (건설전망대)/ 한울본부 출입기자단 초청 에너지투어 홍보관 기념사진     ©

 우리나라는 일제식민지와 6.25사변이후 1960년대 근대화과정에서 외화 획득의 국가경쟁력을 높이기 위한 수단으로 수출품의 대부분은 노동집약형 소비재인 '가발'의 생산과 수출이 대부분이였다. 당시 년 수출액이 1.4만 달러를 나타낼 정도로 세계적으로 극도로 열악한 환경 속에서 헐벗고 가난한 국가였다.

그러나, 백문(百聞)이 불여일견(不如一見) 이라고 “불과 반세기만에 이룩한 2017년 세계를 선도하는 국내 최고의 플랜트 건설기술이 집약된 순수 100% 국산의 최신형 디지털, 일체형모둘화 방식의 '신한울 원전1,2호기(APR1400형)'건설 현장을 직접 체험해 보았을 때, 국가적 탈원전 논란 속에서 과연 대한민국을 위한 나아가 진정 국민과 국익을 위한 선택은 무엇인가!!”에 많은 고민과 여운을 남긴 하루였다. (편집자 주.)

▲ 한울원전본부 신한울 에너지투어 영상 설명회 자료     ©

[르포]신한울 원전 1,2호기 세계적인 국내최고의 디지털, 순수100% 국산 기술 적용돼

지난 2017년 12월 이희선 한울원전본부장은 현재 순수 100% 국산 기술로 건설중인 신한울원전1,2호기(APR1400형)의 연료장전(2018.4 예정, 1호기 준공 2018.12)에 앞서, 12월13일 전격적으로 40여명의 출입기자단이 참석한 가운데 '신한울 건설현장 에너지투어'를 진행했다.

한울원전본부는 오전9시30분부터 홍보관 영상회의실에서 이희선 본부장이 참석해 직접 진행한 브리핑을 포함해 '신한울원전1,2호기' 현황 및 건설 추진 과정 등에 대한 상세한 설명을 시작으로 신한울원전 1호기 현장탐방을 실시했다.

▲ 신한울 에너지투어 (MCR 관람창)     ©

이날 참가한 기자단들에게 신형 APR 1,400MW원자로 설비 및 원전계측제어시스템(MMIS), 터빈시설 등 핵심주요설비에 대한 견학을 실시해 국내 최고기술이 집약된 최신형 디지털 일체형모둘화 설계가 적용된 ‘미래형 꿈의 신형원전의 안전운영 강조 및 국민 소통강화’에 심혈을 기울였다.

▲ 신한울 건설 현장 에너지투어     ©

특히, 지난 2011년 3월 일본 후쿠시마 지진 및 원전 사고 발생이후, 국내와 국제적으로 제기된 원전안전성 논란을 불식시키기 위해 한수원측은 세계적으로 인정받고 있는 최신형 디지털 방식의 운영체계 개발(원전계측제어시스템, MMIS 개발) 및 국내 최상의 설계(모둘설계로 시공성 및 유지보수성 향상)분야를 비롯해, 플렌트 설비(원자로용기 상부구조물 설계단순화, 모둘화 및 일체형 수립), 토목기술(지진 대비 내진성능 향상 0.3g), 해양플렌트 분야(심층배수 분야)등에서 최고기술을 적용한 사실을 현장방문을 통해 확인토록 했다.

▲ 신한울원전 1, 2호기 = 국산 신형원전 APR1400(자료사진)     ©

◆참고자료

=1. 신한울제1발전소 일반현황

○ 위 치 : 울진군 북면 덕천/고목리

○ 원자로형/시설용량 : APR-1400 / 1,400MW × 2기

○ 공사기간 : ‘10. 4 ∼ ‘19.10 예정

○ 사업종합공정률 : 98.75% (17년도 11월말 기준)

○ 주요 계약자

- 종합설계 : 한국전력기술㈜

- 주기기공급 : 두산중공업㈜

- 주설비공사 : 현대/SK/GS건설

- 연료공급 : 한전원자력연료㈜

=2. 주요 공정

▲ 주요 공정

원전 핵심계통의 기기와 배관이 설계압력보다 1.25배 높은 압력을 가압하여 설비 건전성 및 신뢰성을 확인하는 시험 원자로냉각재계통 등 고온상태로 운전되는 계통의 배관 및 기기가 가열 및 냉각 시 설계에 따라 팽창/수축되는지 확인하는 시험

=3. APR-1400, OPR-1000 비교

▲ 신형경수로APR-1400, 한국형표준형OPR-1000 비교

1) 중대사고로 인해 노심이 손상될 확률

2) S/G 세관(튜브) 설계 여유도

3) 비상 시 노심 냉각 방법

=4. 핵심기자재(MMIS/RCP)의 국산화

원전계측제어시스템(Man Machine Interface System, MMIS)는 원전의 운전과 제어, 감시, 계측 및 비상시 안전기능 등을 통합적으로 관리하는 시스템으로, 설치와 유지보수가 탁월하고 제어와 정보체계를 이중화하여 안전성과 신뢰성 그리고 원전편의성이 월등히 향상되었다. 호기 당 1,000억원의 수입대체 효과를 기대할 수 있다.

원자로냉각재펌프(Reactor Coolant Pump, RCP)는 원자로와 증기발생기 사이에서 물을 순환시키고, 원자로 내부 온도를 일정하게 유지시켜주는 설비로, RCP 국산화를 통하여 약 1,350억원의 수입 대체효과를 얻을 것으로 예상된다.

그 동안 해외기술에 의존해왔던 원전 핵심 기자재인 MMIS와 RCP를 각각 2010년, 2012년 국산화에 성공하고, 각종 성능시험을 통해 안전성과 우수성을 입증함으로써 명실 공히 원전건설 모든 분야에 대하여 완전한 기술자립을 달성할 수 있게 되었다.

= 5. 안전성

APR-1400의 내진설계값은 기존 지반가속도 0.2g에서 대폭 강화한 0.3g이다. 더욱이, 수소 폭발을 방지하기 위하여 피동형 수소제거설비를 설치하였고, 원자로건물 내벽에 덮인 철재 라이너 플레이트는 중대사고 하중 하에서도 건전성을 유지하여 방사성 물질 누설방지 역할을 무리 없이 수행할 수 있도록 설계하였다. 원자로건물은 고강도 콘크리트를 사용한 프리스트레스 콘크리트 구조물로 설계하여 구조성능을 강화하였다.

중대사고 발생 시, 열 제거 역할을 수행할 수 있도록 재장전수탱크를 원자로 건물 내부로 위치를 변경하였으며 노심융용물을 원자로 안에 억류할 원자로 외벽냉각 기능, 그리고 LOCA(Loss of Coolant Accident, 원자로냉각재 상실 사고) 사고 시 안전주입유량 확보를 위하여 안전주입탱크 하부에 피동형 유량조절기를 설치하였다.

또한, 해일 등으로 원전이 침수하여 원자로가 물에 잠기더라도 전원을 상실하지 않도록 방수형 배수펌프, 비상디젤발전기 및 이동형 발전차량 배치 등 중대사고 방지 및 사고 발생 시 영향을 최소화 할 수 있도록 사고 완화 방안을 설계 개념에 대폭 반영하였다.

♦6. 경제성, 환경성

한국표준형원전의 반복건설을 통해 축적된 경험을 바탕으로 개선된 설계 개념을 적용하여 특히 공용으로 사용할 수 있는 건물을 양호기 사이에 통합 배치하였고, 각종 펌프, 탱크, 열교환기의 통합 등으로 건물 및 설비를 최적화함으로써 건설 물량을 크게 감소하여 경제성을 향상시켰다. 또한, APR-1400 모델은 기존 한국표준형원전(OPR-1000)에 비해 설비용량은 40%, 설계수명은 40년에서 60년으로 늘어나 발전원가를 10% 이상 줄였다.

신한울 1·2호기는 해안에서 1km 떨어진 바다의 수심 15m에서 취수하고, 750m 거리의 10m 깊이에서 냉각수를 배수하는 수중취·배수 침매공법 도입하여 온배수 영향을 최소화 하였으며, 방파제를 설치하지 않아 해안선을 유지하여 연안 생태계를 보존할 수 있다.

(참고자료=한울원전본부 제공)