한국이 전 세계 원자력발전 시장에서 개발과 운영 노하우를 모두 갖춘 초일류 국가로 인정받았다. 원전 수출 국가만 운영할 수 있는 ‘오너스 클럽’이 최근 공식 출범하면서다. 현재 오너스 클럽을 운영하고 있는 나라는 미국·러시아·프랑스·캐나다 등 4개 국가뿐이다. 1971년 미국 웨스팅하우스의 기술 전수로 고리 원전 1호기의 첫 삽을 뜬 지 54년 만에 우리나라가 원전 최강국들과 어깨를 나란히 할 수 있게 된 것이다.
17일 원전 업계에 따르면 한국수력원자력은 지난달 한전KPS·두산에너빌리티 등 국내 원전 기업, 아랍에미리트(UAE) 바라카 원전을 운영하는 UAE에너지공사(ENEC) 등과 함께 한국 독자 원전인 ‘APR1400’의 오너스 그룹 출범식을 열었다. 오너스 그룹은 원자로 운영 기관들이 기술 협력과 운영·정비 노하우를 공유하고 소모품 공급망을 안정화하기 위해 결성하는 단체다. 오너스 그룹이 있다는 것 자체가 글로벌 원전 시장에서 대표적인 브랜드로 발돋움했다는 의미라는 게 한수원 측의 설명이다. 한수원은 최종 사업자 발표가 임박한 체코를 비롯해 사우디아라비아·베트남 등으로 APR1400을 수출해 오너스 그룹 회원사를 확대하겠다는 계획이다.
정동욱 중앙대 에너지시스템공학부 교수는 “전 세계 200여 개국 중 원전을 가동하는 나라는 32곳 정도에 불과하다”며 “그중 수출까지 가능한 나라는 한국을 포함해 6곳밖에 없다”고 설명했다.
◇APR1400, 100년 뒤에도 '안전한 전기' 만든다
울산 울주군에 위치한 새울원자력발전소는 최근까지 주 출입구를 2개 운영했다. 공정률 96.1%를 기록하고 있는 새울 3·4호기 작업 차 하루에도 수백 명의 근로자가 오가고 자재 트럭이 드나드는 탓이다. 번잡한 공사 현장이지만 최고 등급의 보안 시설에 어울리게 모든 출입자가 두 차례에 걸친 신원 확인 작업을 거친 뒤에야 현장으로 향할 수 있었다.
새울 3·4호기 옆으로는 한국형 차세대 가압경수로 APR1400 모델이 처음으로 적용된 새울 1·2호기가 쉴 새 없이 전기를 생산하고 있었다. 가동된 지 8년이 넘은 탓에 새울 1·2호기의 사용후핵연료 수조에는 이미 300여 다발의 사용후핵연료 봉이 열기를 식히고 있었다. 한국수력원자력 관계자는 “APR1400의 가장 큰 특징은 40년이던 설계수명을 60년으로 늘렸다는 점”이라며 “30~40년의 계속운전을 고려하면 100년 가까이 쓸 수 있는 셈”이라고 강조했다.
새울 1호기는 2016년 12월 상업운전을 시작했으니 2075년이 되면 설계수명이 다한다. 하지만 두세 차례 계속운전 허가를 받는 것만으로도 2100년까지 거뜬하게 운영할 수 있다는 것이 한수원 관계자들의 설명이다. 새울 1호기를 모델로 지어진 아랍에미리트(UAE)의 바라카 원전 4기는 물론 새울 1호기 이후 한국에 지어진 APR1400 원전 5기 모두 사실상 22세기까지 ‘현역 장비’로 일상생활에 필요한 에너지를 공급할 수 있다는 이야기다.
◇원전 3대 핵심 설비 국산화…韓과 협력 필수
원자력 업계 관계자들은 새울 1호기 공사의 첫 삽을 뜬 지 18년이 지나면서 한국의 원자력 기술 수준도 상당히 개선됐다고 강조했다. 특히 가압경수로의 3대 핵심 장비로 불리는 △냉각재 펌프 △증기발생기 △제어계측장치(MMIS)를 모두 국산화한 것이 성과로 꼽힌다. 3대 장비에 더해 증기터빈과 가압기 등에서도 한국 기업들이 두각을 나타내고 있다. 이기복 원자력학회장은 “냉각재펌프와 증기발생기 등은 원전에서 가장 부가가치가 높은 설비 중 하나”라며 “한국 기업 제품이 많이 사용될수록 원전 산업이 창출하는 부가가치에서 한국이 차지하는 비중이 커지는 것”이라고 설명했다.
업계에서는 이제 어느 나라든 원전을 만들려면 한국과 협력해야 한다는 자신감이 나온다. 한수원 관계자는 “바라카 원전 수출 당시만 해도 국내 기술 부족과 현지 사정 등으로 주요 설비를 미국·일본 회사로부터 수입해야 했다”며 “이제는 한국 제품의 수준이 높아져 오히려 원전 개발 사업을 추진 중인 선진국 기업들이 한국 기업 제품을 주문하는 상황”이라고 전했다. 실제 증기발생기와 터빈, 가압기, 냉각재 펌프 등 핵심 설비 제조 기술을 가진 두산에너빌리티는 이집트·중국·캐나다 등에서 원전 기자재를 잇따라 수주하고 있다. 특히 두산에너빌리티는 미국 최대 소형모듈형원전(SMR) 업체인 뉴스케일파워에도 증기발생기와 원자로를 납품할 것으로 알려지면서 SMR 시장에서도 앞서나가고 있다는 평가를 받는다. 정범진 경희대 원자력공학과 교수는 “미국이 설계 기술 등 원천 기술에서 앞서지만 제조 역량은 우리가 한 수 위”라며 “대형 원전과 SMR 모두에서 한국과의 협력이 반드시 필요할 것”이라고 말했다.
◇“안정성·경제성 압도 K원전…입지 커진다”
K-원전의 영향력이 커지면서 APR-1400 운영사들로 구성된 ‘APR 오너스 그룹’ 규모도 꾸준히 커질 것이라는 전망이 나온다. 한국이 체코 두코바니 원전 최종 수주를 앞두고 있는데다 사우디아라비아, 베트남, 폴란드 등 세계 곳곳에서 원전 수주를 준비하고 있기 때문이다. 한수원 관계자는 “원전 운영사들이 오너스 그룹에서 활동하는 것은 운영 노하우를 빠르게 습득하고 공동 구매 등으로 정비 비용을 줄이기 위한 것”이라며 “체코도 APR1400을 채택하게 되면 오너스 그룹에 가입하는 것이 당연한 수순”이라고 설명했다. 오너스 그룹 출범식에 참석한 살레알 셰히 UAE에너지공사(ENEC) 최고운영책임자(COO)도 “바라카 원전 운영을 준비할 때 새울 1·2호기가 귀중한 교훈을 제공했다”며 “운영사들이 함께할 때 문제를 효율적으로 파악하고 성과를 향상시킬 수 있다”고 강조했다.
한국이 개발한 독자 원전인 ‘APR1400’에 따라붙는 수식어는 ‘가장 안전하고 가장 경제적인 가압경수로’다. 한국이 처음으로 스스로 만들어낸 한국형 표준 원전(OPR1000)에서 발전 용량을 키우고 각종 안전 장비를 강화한 덕에 국제 기준에 비춰 봐도 APR1400보다 나은 노형을 찾기 어렵다는 의미다. 원전 업계의 한 관계자는 17일 “정치적 요인을 빼고 순수하게 기술적 측면만 보면 APR1400을 선택하지 않을 이유가 없다”고 단언했다.
실제 미국 외 국가에서 만들어진 원전 중 미국 원자력규제위원회(NRC)의 설계 인증을 받는 데 성공한 제품은 APR1400밖에 없다. 원자력 기술 분야에서 세계에서 가장 까다로운 잣대를 들이대는 미국의 인정을 받았다는 것만으로도 품질이 보증된다는 이야기다. APR1400은 미국 못지않게 까다로운 유럽연합(EU)의 사업자요건(EUR)도 획득했다.
안전성과 경제성 측면에서도 APR1400은 우수한 성적을 거두고 있다. 우선 원자로 노심 용융 등을 막기 위한 비상 냉각수 안전주입계통(SIS)이 기존 한국형 원전인 OPR1000에서는 2개였지만 APR1400에서는 4개로 늘었다. 여기에 격납고의 밀폐성도 높이고 각종 보조 장치의 안정성도 높여 중대 사고가 발생할 기술적 확률을 연간 10만분의 1회에서 100만분의 1회로 획기적으로 낮췄다. 내진 설계도 강화했다. OPR1000은 규모 6.4의 지진을 견디도록 설계됐다면 APR1400은 규모 7.3의 지진에도 거뜬하다.
동시에 APR1400 원자로 1기가 생산하는 전력은 1.4GW로 OPR1000보다 40% 향상됐다. 설계수명은 기존 40년에서 60년으로 50% 더 증가했다. 아날로그 버튼과 밸브로 조작하던 원전의 주 제어 장비도 모두 디지털 장비로 전환한 것이 특징이다. 건설 단가 역시 프랑스나 미국 등 경쟁국에 비해 20% 가까이 저렴한 것으로 알려졌다.
이렇다 보니 국제사회에서도 APR1400의 경쟁력은 두루 인정받는 모습이다. 지난해 6월 사이먼 보언 영국 원자력청 의장은 영국 원전 개발 계획을 밝히며 APR1400이 적용된 아랍에미리트(UAE) 바라카 원전 공사를 두고 “최근 20년 내 가장 성공적인 원전”이라고 평가했다. UAE원자력공사(ENEC) 관계자 역시 지난달 서울에서 열린 APR 오너스그룹 출범식에서 “APR1400은 가압경수로 원전의 모범 사례가 될 것”이라고 말했다.
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