원전시장 다시 확대된다
2020년까지 6400억 달러 시장 형성

 

한동안 주춤했던 글로벌 원전시장이 다시 확대될 전망이다.
이에 따라 세계 원전시장을 놓고 미국 프랑스 등 선진국과 우리나라와의 경쟁이 더 치열할 것으로 전망된다.


한국수출입은행 해외경제연구소가 발간한 ‘2015년 세계 원전시장 및 국내 원전산업 동향’ 보고서를 보면 매년 10GW의 신규 원전이 건설될 것으로 전망됐다.
연평균 948억 달러의 시장인 것이다.
보고서는 오는 2020년까지 총 82GW의 원전이 건설되고 6410억 달러의 시장이 형성될 것으로 예상했다.


이 같은 예측은 중동과 아프리카 등 개발도상국을 중심으로 전력난 해소를 위해 원전 건설을 확대하고 있기 때문이다.
세계 원전은 지난 1980년대까지 연간 신규로 건설되는 원전수가 20개를 넘을 정도로 호황을 누렸지만 90년대 들어서는 5개로 급감했다.


그러나 최근 들어 원전 시장이 다시 확대될 움직임을 보이고 있다.
중국은 경제발전에 따른 대규모 전력 수요로 원전확대를 추진하고 있고 미국도 최근 원전건설을 재개했다.
특히 사우디아라비아 16기, 터키 12기, 남아프리카 8기 등 MENA 지역은 54기 약 62GW 규모의 원전 건설 계획을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 
금액으로 3000억 달러에 이른다.


세계 원전 시장은 미국 프랑스 캐나다 러시아 일본 한국 등이 수주 경쟁을 치열하게 벌이고 있다.
한국은 지난 2009년 12월 요르단에서 1400㎿ 규모 연구용 원전 건설 사업을 수주했다.
이어 아랍에미리트로부터 총 400억 달러(47조원) 규모의 원전(APR1400) 4기 건설공사를 수주하면서 본격적인 상업용 원전 수출에 돌입했다.
이후 태국 말레이시아에서도 연구용 원자로 구축 사업을 수주하고 터키 아르헨티나 베트남 등과도 원전 사업을 추진 중이다.
특히 지난 3월 박근혜 대통령의 중동 순방 이후 사우디아라비아에 스마트원전 2기를 수출하는 내용을 담은 MOU를 체결했다.
현재 상세 설계 용역 수주 계약이 추진 중에 있다.


국내 건설업계는 지난 2010년 아랍에미리트 원전을 수주하며 해외건설 수주액 700만 달러를 돌파했다.
국내 건설사는 현대건설, 삼성물산, 대림산업, 대우건설, GS건설 등이 원전 시공 경험이 갖고 있다.
대우건설은 국내 건설사 중 유일하게 상용원전 시공과 설계능력을 보유하고 있다.


세계 원전 시장의 확대는 국내 건설사에게도 기회가 될 전망이다.
업계 한 관계자는 “원전 1기당 건설비는 대형의 경우 4조원, 중소형의 경우 1조원 안팎이어서 건설사의 매출확대에 큰 도움이 된다”며 “원전사업 수주가 건설사 단독으로 수행하기 어렵기 때문에 국가적인 차원에서 수주 노력이 필요하다”고 말했다.

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한국원전,  해외경쟁력 높다
국산 신형경수로 ARP1400 미국 설계인증 사전심사 통과


한국형 원전은 해외에서 기술력을 인정받으며 세계 원전 시장에서 그 존재감을 드러내고 있다.


우선 국산 신형경수로 APR1400의 표준설계는 지난 3월 미국 원자력규제위원회(NRC)로부터 설계인증 사전심사에 통과했다.
미국 NRC의 설계인증은 원전의 표준설계에 대해 안전성을 평가해 인증해주는 제도다.
APR1400이 사전심사에 이어 본심사도 통과해 설계인증을 취득하게 되면 APR1400은 미국 내 어디에나 건설할 수 있는 원전으로 인정받게 된다.
특히 이번 사전심사 통과는 NRC가 설계인증 본심사가 장기화되는 것을 막기 위해 본심사 진입요건을 대폭 강화한 이후 처음으로 이뤄진 것이라 의미가 더 크다.


APR1400은 표준설계의 완성도를 인정받았기 때문에 통상 42개월이 걸리는 표준심사기간 내 안전성 평가가 가능해 오는 2019년에는 설계인증을 취득할 수 있을 것으로 전망된다.
미국에서는 설계인증을 취득한 원전만을 건설할 수 있기 때문에 APR1400이 본심사를 통과해 인증을 획득하면 미국 내 원전 수주에 기여할 것으로 기대되고 있다.


미국은 오는 2030년까지 30기의 원전이 운영허가가 만료돼 신규원전 건설이 활발히 추진될 것으로 예상되고 있다.
또 APR1400이 설계인증을 취득하면 원전 건설 시 표준설계 인증분야 심사면제로 건설 및 운영에 필요한 인허가기간과 비용을 줄일 수 있다.
사전심사를 통과함에 따라 APR1400은 미국을 제외하고 프랑스 일본에 이어 3번째 설계인증 심사에 착수한 원전이 됐다.
이는 국산 원전의 우수한 설계역량을 세계에 알리고 한국형 원전의 브랜드가치를 상승시키는 계기가 될 것으로 기대되고 있다.


이에 앞서 정부가 국산 중소형 원전(SMART) 2기를 사우디아라비아에 수출하기로 합의하면서 한국형 원전의 글로벌 경쟁력을 다시 한 번 확인할 수 있는 계기가 마련됐다.


사우디에 수출하게 되는 스마트 원전은 일반 대형원전의 10분의 1 규모의 10만kW급 규모로 우리나라가 독자기술로 개발한 것이다.
배관 없이 원전 시스템 주요기기를 하나의 용기 안에 배치해 배관 파손으로 인한 사고 가능성을 줄인 차세대 중소형 원전이다.


냉각수 대신 공기로도 원자로 냉각이 가능해 내륙지역에도 건설할 수 있다.
건설비가 1기 당 1조원 수준이고 3년 이내 준공이 가능해 경제성이 높은 것으로 알려지고 있다.
또 전력생산 외에도 난방과 해수담수화 등에도 활용할 수 있다.
특히 우리나라는 중소형 원전 분야에서 선진국보다 5년 이상 앞선 것으로 평가받고 있다.
사우디는 급증하는 전력수요에 대응하고 새로운 에너지원을 확보하기 위해 원전을 집중 육성한다는 방침을 세우고 있다.


오는 2040년까지 18GW 규모의 원전을 건설할 것으로 알려져 이번 스마트 원전 수출 합의로 사우디 원전 수주에서 유리한 위치를 차지하게 될 것으로 전망되고 있다.
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원전 안전관리 분야도 최고 수준
한수원, 수명연장 월성 1호기 안전관리 강화


일본 후쿠시마 원전 사고 이후 원전의 위험성이 부각되면서 원전에 대해 불안감을 갖는 국민이 증가하고 있다.
더구나 최근 설계 수명이 만료된 월성 1호기의 계속운전이 결정되면서 불안이 고조되고 있는 실정이다.


이 같은 원전에 대한 불안감을 해소시키기 위해 한국수력원자력은 원전에 대한 안전관리를 한층 강화하고 있다.
특히 월성 1호기는 대규모 설비 개선을 통해 안전성을 보강해오고 있다.
우선 경수로 원전의 원자로에 해당하는 압력관을 전량 교체했다.
발전소 제어를 담당하는 제어용 전산기도 신품으로 교체하는 등 기존의 낡은 설비를 개선해오고 있다.


한수원은 또 전원이 필요 없는 수소제거설비를 월성 1호기 원자로 건물 내 7개소에 총 27대를 도입했다.
이를 통해 후쿠시마 원전과 같은 중대사고 시에도 수소폭발을 사전에 예방할 수 있도록 했다.
노심이 용융되는 사고 발생 시 격납건물(원자로건물) 내 압력이 설계기준을 초과하지 않도록 격납건물여과배기계통도 설치했다.


또 이미 설치돼 있는 예비디젤발전기 2대와 비상 디젤발전기 2대가 모두 작동하지 않는 경우를 대비해 3200kW급 이동형 발전차량도 구비했다.
아울러 원전에 대규모 쓰나미가 밀려왔을 때를 가정해 주요 설비나 펌프실의 출입문을 방수문으로 교체할 계획이다.


정부는 원전에 대한 우려를 불식시키기 위해 설비 개선과 더불어 원전 안전성 평가 기준을 강화하고 있다.
월성 1호기에 대한 계속운전 여부를 판단하기 위해 실시한 안전성 평가에는 국제원자력기구(IAEA)에서 권고한 주기적안전성평가에 미국 원자력규제위원회(NRC)의 원전 운영허가 갱신제도를 추가로 반영해 한층 강화된 기술 기준을 적용했다.
주기적안전성평가기준은 원자력 시설의 물리적 상태, 안전성 분석, 기기검증, 안전성능, 비상계획, 환경영향에 관한 사항 등 11개 분야 55개 항목이다.


미 NRC의 운영허가 갱신기준은 주요 기기 수명 평가, 운전경험, 계속운전계획, 환경감시계획 등 10개 분야 79개 항목이다.
주기적안전성평가와 미NRC 운영허가갱신기준 동시 적용을 통해 원전이 안전성 유지를 위해 적절한 조치를 취하고 있는지 판단하고 있다.


또 월성 1호기에 스트레스테스트를 실시해 설계 기준을 초과하는 대형 자연재해에 대한 원전의 대응능력을 평가하고 있다.
지진, 해일 등의 발생으로 전력 차단 등 안전기능이 상실돼 대형 원전사고로 이어지는 시나리오를 가정해 원전 설비의 내구성, 운영 및 인적요소, 한계성능 등을 다각도로 평가하고 있다.

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미래 먹거리 원전 해체산업도 준비해야
시장규모 2030년 500조 확대… 기술 개발 시급

 

원자력발전소 해체산업이 차세대 먹거리 산업으로 떠오르고 있다.
현재 세계 각국이 보유하고 있는 원전은 600여기로 추정되고 있다.


이 중 가동되고 있는 원전은 450여기며 나머지 150여기는 설계 수명을 넘겨 가동이 중단된 상태다.
정지된 원전 중 해체작업이 완료된 원전은 19기뿐이다.
일부는 재가동될 가능성이 있지만 나머지는 해체 수순을 따를 것으로 전망된다.
가동되고 있는 원전도 절반이 30년 이상 운영 중인 노후 원전이기 때문에 해체 대상 원전은 더욱 증가할 것으로 예상되고 있다.


원전 1호기 당 해체비용은 약 6000억원으로 추정되고 있다.
이에 따라 원전 해체 시장은 오는 2030년에는 500조원, 2050년에는 1000조원에 이를 것으로 예상되고 있다.


이 같이 원전 해체산업에 대한 수요는 증가할 것으로 보이나 상업용 대형 원자로를 해체해본 나라는 미국과 독일, 일본 3개국에 불과하다.
예상되는 시장 규모를 고려할 때 이들만으로 증가하는 해체 수요를 감당하기는 어려울 것으로 보인다.


원전 해체기술을 보유하게 된다면 블루오션으로 떠오르고 있는 원전 해체시장에 진출해 이들과 몫을 나눌 수 있을 것으로 기대된다.
정부도 원전 해체산업의 발전 가능성을 확인하고 이를 차세대 먹거리 산업으로 육성하려는 움직임을 보이고 있다.
원전 해체산업을 수출산업으로 육성해 경제성장을 위한 발판으로 삼고 신규 일자리도 창출하겠다는 것이다.
원전 1기가 해체되면 5600억원의 생산유발효과와 3700억원의 고용창출효과가 발생하는 것으로 알려지고 있다.


정부는 해체산업 육성을 위해 1500억원을 투입해 오는 2021년까지 원전 해체 핵심 기술 38개 전부를 확보하겠다는 계획을 세웠다.
현재 우리나라는 이 중 오염 토양 처리기술 등 17개 기술만 개발해 상용화에 성공한 상태다.


정부는 해체 기술 개발을 위해 오는 2019년까지 원자력발전소 해체기술 종합연구센터를 세울 계획이다.
원자력발전소 해체기술 종합연구센터는 원전 시설 오염물질 제거부터 핵폐기물 처리까지 전 과정에 관한 연구를 할 수 있는 대규모 설비를 갖추게 된다.
이를 통해 해체 기술 개발과 더불어 기술을 검증하는 역할을 할 예정이다.
현재 부산시와 울산시, 경주시가 센터 유치를 놓고 공을 들이고 있다.

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국내 사용후핵연료 처리문제는 풀어야 할 숙제
사용후핵연료 공론화위원회, 영구 처분시설 필요 원칙만 세워
 

원전이 아무리 안전하게 운영되고 있다고 해도 사용을 끝낸 핵연료를 처리하는 문제의 논란은 피할 수 없을 것으로 보인다.


원전은 원자로 속에서 핵연료가 핵분열을 일으킬 때 나온 열을 이용해 전력을 생산하고 있다.
핵연료는 원자로 속에서 일정 기간 동안 지속적으로 연소 과정을 거치면 더 이상 충분한 열을 생성하지 못하게 된다.


원전에서 계속 전력을 생산하기 위해서는 기존 사용하고 있던 핵연료를 원자로에서 꺼내 새로운 핵연료로 교체해야만 한다.
이 때 원자로에서 꺼낸 핵연료를 사용후핵연료라 하는데 이 사용후핵연료는 원자로 바깥으로 나온 후에도 일정기간 높은 열과 방사선을 발생시키기 때문에 문제가 된다.


현재 사용후핵연료는 발전소 내 수조에 임시저장하고 있다.
원전을 가동하면 매년 사용후핵연료가 발생하기 때문에 발전소 내 임시저장소도 점차 포화되고 있는 실정이다.
사용후핵연료 공론화위원회에 따르면 고리원전의 임시저장소는 내년까지, 한빛원전은 오는 2019년, 한울원전은 2021년이면 완전 포화상태에 이를 것으로 알려졌다.


월성원전은 중수로의 경우 오는 2018년, 경수로는 2022년 이후에는 더 이상 저장이 어려울 전망이다.
저장 간격을 줄이거나 호기간 이송 등을 통해 포화시기를 늦춘다고 해도 대책마련이 시급한 상황이다.
사용후핵연료는 임시저장소에서 냉각 후 500~1000m 땅 속에 묻는 직접처분 방식과 우라늄, 플루토늄 등 자원적 가치가 있는 물질을 추출하고 난 나머지를 땅 속에 묻는 재처리 방식으로 나뉜다.


직접처분 방식은 막대한 양의 폐기물을 매립할 장소를 마련하는 게 쉽지 않다.
재처리 방식의 경우 자원 활용을 통해 경제적 이득을 볼 수 있을 뿐 아니라 폐기물의 양도 줄어들지만 플루토늄 등이 핵무기 개발로 이어질 수 있기 때문에 선택이 쉽지 않다.


현재 원전을 운영하고 있는 31개국 중 캐나다 독일 등 10개국은 직접처분 방식을, 프랑스 일본 등 8개국은 재처리 방식으로 사용후핵연료를 처분키로 했다.
한국을 포함한 나머지 13개국은 어떤 방식으로 처분할 지 결정하지 못한 것으로 알려졌다.


정부는 사용후핵연료 처리대책을 마련하기 위해 지난 2013년 10월 사용후핵연료 공론화위원회를 발족했다.
위원회는 지난해까지 권고안을 마련하려던 계획과는 달리 오는 2055년까지는 영구 처분시설을 지어야 한다는 의견만 제시한 채 활동시한을 6개월 연장한 상태다.


정부는 우선 사용후핵연료를 영구 30~50년 정도 저장하는 중간저장시설를 건설해 임시저장소 내 포화상태에 대비하려는 것으로 알려지고 있다.
업계 한 관계자는 “임시저장소 내 포화까지 남은 시한을 고려할 때 중간저장시설 건설이 불가피할 것으로 보인다”며 “그러나 영구 처분시설에 대한 논의는 계속 돼야 할 것”이라고 말했다.

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경주 방사능폐기물 처분장 내달 가동
국내 최초 중·저준위 폐기물 처분
 

경주 방사능폐기물처분장이 내달 본격적인 가동에 들어간다.
지난 1986년 정부가 방폐장 건설을 추진한 지 30여년 만이다.


지난해 말 원자력안전위원회로부터 사용승인을 받고 지난달에는 한국원자력안전기술원의 최종 처분적합성 검사를 통과하는 등 준비를 마치고 국내 첫 방사능폐기물 처분을 앞두고 있다.
경주 방폐장은 경상북도 경주시 양북면 봉길리 일대 부지 206만㎡에 방폐물을 안전하게 처분하기 위해 마련된 것이다.


우선 1단계 처분시설은 지난 2007년 7월 착공돼 7년에 걸쳐 1조5000억원이 투입돼 지난해 완공됐다.
1단계 시설은 동굴방식으로 지하 80~130m에 위치한 사일로에 방폐물이 담긴 드럼을 쌓아 저장한다.
2단계 시설은 표층방식으로 별도의 건물을 지어서 건물 내부에 방폐물을 처분한다.
오는 2019년 말 완공될 예정이다.


경주 방폐장에서는 중·저준위 폐기물을 처리하게 된다.
중·저준위 폐기물은 원전 등에서 사용한 작업복, 장갑, 덧신, 기기교체 부품 등과 병원, 연구기관, 대학, 산업체 등에서 사용한 시약병, 주사기 등 방사능 함유량이 적은 폐기물을 의미한다.


전국에서 발생한 중·저준위 폐기물은 경주 방폐장으로 보내지기 전에 한국수력원자력의 자체 검사와 한국원자력환경공단의 예비검사 등 두 번의 사전검사를 받아야 한다.
검사를 통과한 폐기물은 경주 방폐장에서 본격적인 검사를 받게 된다.
방사능 농도, 표면오염여부 등 11개 항목의 정밀검사에서 통과해야 비로소 10㎝ 두께의 콘크리트 처분용기에 밀봉된다. 


밀봉된 처분용기는 운반트럭을 통해 처분 동굴로 이동하게 된다.
동굴 입구부터 경사 10도 가량의 내리막 터널을 따라 1.4㎞를 내려가면 지하 80m 지점에 방폐물을 최종 저장하는 사일로가 있다.
사일로는 높이 50m, 지름 23.6m의 원통형 저장고다.
자연 암반 위에 숏크리트(특수시멘트), 방수시트, 콘크리트 사일로, 처분 용기 등 다중 밀폐구조로 이뤄져 있다.


1단계 경주 방폐장에는 6개의 사일로가 건설돼 있다.
1개의 사일로에는 200ℓ 드럼 1만6700통을 저장할 수 있어 경주 방폐장에는 10만통 이상의 폐기물 드럼을 처분할 수 있다. 
이는 국내에서 10년간 발생하는 방폐물을 수용할 수 있는 규모다.
2단계 시설이 완공되면 추가로 12만5000통의 방폐물 드럼을 처분할 수 있게 된다.


원자력환경공단은 방폐물에 대한 지역 주민의 두려움을 줄이기 위해 경주 방폐장에 다양한 안전장치를 마련했다.
우선 인수저장 시설에서 저장소 내부와 외부의 방사선량을 실시간으로 확인할 수 있도록 했다. 
방사선량 법적 기준치는 연간 0.1mSv(밀리시버트)지만 방폐장은 0.004mSv에 불과하다.
일반인 연간 자연방사선량 2.4mSv의 600분의 1수준이다.


또 지역 주민들이 방사선 관리활동을 직접 확인할 수 있도록 방폐장 주변 10개소에 실시간 방사능 감시 장비를 설치했다.
아울러 매년 방폐장 주변과 비교지점에서 시료 650개를 채취해 검사를 실시하고 있다. 


원자력환경공단은 올해 1만5000명 이상의 방문객에게 경주 방폐장의 시설을 공개할 계획이다.
방문 고객들의 다양한 의견을 모으고 국민들로부터 제안도 받아 안전개선 활동에 반영한다는 방침이다.

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