국내의 원자력발전소 플랜트 종합설계는 1976년 원자력발전소 건설사업 종합진단 용역을 최초로 수행한 이래 고리 1,2호기와 월성 1호기의 기술용역분야에 부분적으로 참여함으로써 원자력 산업분야 A/E 기술 습득의 계기를 마련하며 싹트기 시작했다.
실질적인 원자력사업은 950MWe급인 고리 3,4호기 설계업무에 참여하면서부터다. 이 사업에서 한국전력기술㈜(이하 한기)는 벡텔사(Bechtel Co.)의 본사에서 기본설계업무에 참여했으며 국내에서는 설계, 구매, 건설관리업무, 현장설계 및 품질검사업무를 수행했다.
이후에도 영광 1,2호기, 울진 1,2호기 설계용역 등에 계속적으로 참여해 축적된 기술과 경험뿐만 아니라 사업수행 능력을 인정받아 1987년 국내 최초로 영광 3,4호기의 종합설계분야 주계약자로 선정됨으로써 원자력발전소 설계를 독자적으로 수행할 수 있는 발판을 구축했다.
KOPEC은 원자력발전소 설계기술 자립과 노하우를 통해 확보된 기술과 인력자원을 기반으로 원전의 안전성과 경제성을 제고하고 국내외 고객에게 보다 나은 원자력서비스를 제공하기 위해 미래를 준비하고 있다.
KOPEC 기술로 설계한 한국표준형원자력발전소는 울진 3,4호기, 영광 5,6호기, 울진 5,6호기 등에 적용됐다. 이의 설계기술과 경험을 근간으로 안전성과 경제성을 향상시킨 개선형 한국표준원자력발전소 설계에 반영한 신고리 1,2호기, 신월성 1,2호기가 건설 중에 있다. 또한 국제 경쟁력을 보유한 차세대형 원전으로 평가받고 있는 신형경수로1400(APR1400)도 신고리 3,4호기에 적용돼 건설 중에 있다.
국내 최초 원전인 고리 1,2호기 및 월성 1호기에서 제한된 분야에 용역참여를 시작으로 원전 종합설계 기술자립 및 고도화를 위해 꾸준한 노력을 기울여 왔으며 이에 확보된 기술과 인력자원을 기반으로 한국표준형원전 설계를 독자적으로 수행하고 더 나아가 안정성과 경제성이 향상된 원자력 종합설계 서비스를 제공하고 있다.
KOPEC의 원자력사업본부는 원자력사업개발처(처장 신동수)와 원자력사업관리실(실장 안종환)로 부서가 나눠져 있는데 원자력사업개발처(27명)는 신개발사업을 담당하고 원자력사업관리실(40명)은 주로 대형사업을 맡고 있다.
원자력사업개발처는 원자력사업본부의 기획조정 업무와 사업개발 업무를 담당하고 원자력사업관리실은 원자력사업본부의 인력수급 계획, 예산관리 및 사업본부 지원업무를 담당하며 각 사업부서는 수주한 사업을 계약조건에 따라 차질 없이 수행하는 역무를 담당하고 있다.
원자력사업본부에서 올해 중점적으로 시행하는 사업은 건설 중인 사업 즉, 신고리 1,2호기, 신월성 1,2호기, 신고리 3,4호기, 신울진 1,2호기 등 8기 신규원전의 안전성을 제고하고 이들 사업의 공정을 준수하는 것이며, 또한, 고리 1호기를 비롯한 20기에 달하는 가동원전 그리고 방폐장 건설사업 등의 종합설계 용역사업을 차질 없이 수행하는 것이다.
이러한 사업 추진을 원활히 수행하고 능률의 최대화를 이끌어 내기 위해 원자력사업본부는 종합계획을 세워 사내의 경영혁신 활동을 강화와 노사화합 등을 통해 새로운 기업문화를 만들어간다는 계획이다.
내부프로세스로는 제안활성화를 통한 경영혁신활동을 강화하고 체계적인 기술 개발로 목표달성율을 높이고 기술개발 과제에 대한 평가를 시행함으로써 영업력 강화를 통한 매출을 증대시킬 방침이다.
또한 학습과 성장의 관점에서는 중점적으로 청렴도 향상과 전력그룹의 공동발전 모색, 중소기업지원, 사회봉사활동 달성도, 노사화합의 활동실적을 향상시키는 등의 전략을 통해 활력있는 기업문화를 만들어 가는 것이 기본 방침이다.
사업매출/순매출 제고를 위한 사업수주의 증대를 위해 가동원전 사업개발 전폭 지원과 해외사업 조직의 보강 및 전문화와 사업개발 강화, 미주 현지법인의 설립을 추진할 계획이다. 아울러 KOPEC의 방침과 연계해 성과에 따른 보상체제 방안을 검토하고, KMS 활용 및 개인역량을 강화(Why 문화 조성), 설계 실무인력 확충함으로서 생산성을 높여 나갈 방침이다.
DREAM 2010 프로그램에 의거 협력업체 전문화 계획수립 및 추진을 통해 전문분야별 복수(2개)회사의 경쟁을 유도하는 아웃소싱 전략도 추진하고 있다.
KOPEC은 주요 원전설계 사업뿐만 아니라 전문 기술분야의 연구 및 용역을 포함한 원전설계 모든 분야에서 종합설계 엔지니어링 서비스를 제공하고 있으며 업무의 성격에 따라 크게 종합설계역무와 기타역무로 나눌 수 있다.
종합설계역무는 부지선정 및 타당성조사와 엔지니어링 및 설계, 원자력발전소 건설관리, 사업관리, 인허가 지원, 품질보증 및 품질검사, 구매지원, 사업주지원과 교육훈련이 있다.
기타역무에는 발전소 운전 및 유지보수 지원과 원자력발전소 정기보수 기술지원, 발전소 계측제어시스템 도입기술 검토 및 반영, 안전성 분석, 인허가 지원 및 규제요건 검토, 기타 규제요건 작성 및 반영, 발전소 성능개선 및 수명연장, 원전운영 모의실험, 원자력시설 해체 등이 해당된다.
KOPEC은 가동원전의 연장운전을 위한 기술 및 경제성 평가에도 노력을 치중하고 있다. 특히, 연장운전을 위한 수명관리, 주기적 안전성평가 등 어느 제도에도 적용 가능한 피로, 부식, 취화 등 모든 손상평가와 관련된 해석기술을 보유하고 있으며 끊임없이 연구개발하고 있다.
이를 바탕으로 원전 주요기기의 건전성 평가와 관련된 다양한 사업 및 연구를 수행하고 있으며 수시로 원전 손상해석과 관련된 현안 해결의 역할도 담당하고 있다.
KOPEC은 현재까지 ‘고리 1호기 및 월성 1호기 수명관리’, ‘고리 1~4호기, 월성 1~4호기 주기적 안전성평가’ 등의 사업을 통해 가동원전의 안전성 및 건전성 향상에 기여하고 있다.
또한 방폐장 건설 사업으로 KOPEC은 원전에서 발생하는 고체방사성폐기물, 액체방사성폐기물 및 기체방사성폐기물 관리사업 등을 진행하고 있으며 원전 수거물 관리와 연계해 한국수력원자력 원자력환경기술원과 중저준위 방사성폐기물 천층처분장 실증 시설물을 건설하는 등 천층처분장 연구를 공동으로 수행하고 있다.
KOPEC은 장기간의 국가적 논란 끝에 최근 경주시로 건설부지가 확정된 방사성폐기물처분장에 대해 실시 설계에 대비한 사전 설계역무를 수행했으며, 현재 ‘중저준위 방사성 폐기물 처분시설 종합설계용역’을 수주해 수행 중에 있다.
한국표준형원자력발전소의 개발은 국가 원자력분야의 기술자립 달성과 함께 원전기술 수입국에서 원전기술 수출국으로 도약하는 발판이 됐으며, 동시에 원전 독자모델을 확보함으로써 원전기술 선진국의 대열에 동참하게 됐다.
한국원자력산업체는 한국표준형원전(KSNP)과 개선형 한국표준원전(KSNP+)의 명칭을 원전 수출을 위해 새로운 브랜드 명인 OPR1000(Optimized Power Reactor 1000)으로 명명해 세계 원자력시장에 진출하게 됐다. 이로써 ORP1000은 세계원전시장, 특히 한국원전을 도입하려는 국가들에게 친숙한 이름으로 자리매김 할 것으로 기대된다.
특히, 북한에 건설 예정이었던 KEDO 원전의 참조 발전소로 울진 3, 4호기가 채택됨으로써 OPR1000의 우수한 성능과 안전성이 세계에 알려졌는데 KOPEC이 종합설계분야와 원자로계통설계 분야의 주계약자로 선정되게 됨에 따라 세계에서 가장 우수한 플랜트 엔지니어링회사 중에 하나로 인정받게 됐다.
APR1400(Advanced Power Reactor 1400, 신형경수로 1400)은 급변하는 국제 원자력발전 환경변화에 대처하기 위해 그 동안의 국내 원전 설계 및 건설경험을 토대로 최신 기술을 반영해 안전성, 기술성 및 경제성을 획기적으로 개선한 우리 고유의 대용량 1,400MWe급의 개량형 경수로이며, 2002년 5월 7일에 정부로부터 ‘신형경수로1400 표준설계 인가’를 취득했다.
APR1400의 개발에 따라 우리나라는 안전성과 경제성이 향상된 세계적으로 우수한 최신의 원전 보유국이 됐다. 현재 APR1400의 상용화 건설 발전소인 신고리 3, 4호기(각 2013.09, 2014.09 준공예정)의 설계를 수행 중에 있다.
또한 현재 국내에서 가동중인 원자력발전소 20기에 대해서 발전소 운전중에 발생한 문제점에 대한 기술적인 해결방안을 제시하고 설비평가, 설계, 구매, 시공감리 등 설비개선, 주요기기 및 설비의 교체, 인허가 지원 및 발전소 운영개선 등의 업무를 위해 O&M 사업을 수행함으로써 설계자로서 발전소 운전성 및 보수성을 향상시키고 있다.
이제는 역수출하게 된 원전설계, 기술력을 세계에 알리다
우리나라는 국내 원전산업을 추진하는 과정에서 최신의 기술을 적용한 1000MWe급 한국표준형 경수로 원전을 개발해 건설함으로써 원전건설의 기술자립을 이룩했으며 한국표준형 원전의 경제성과 운전 및 유지보수 편의성을 더 한층 증대시킨 개선형 한국표준원전을 개발함으로써 원전기술의 대외 경쟁력을 확보했다.
또 1000MWe급 한국표준원전에 비해 경제성 및 안전성이 획기적으로 향상된 차세대 개량형 원전인 APR1400의 개발을 완료함으로써 원전의 해외수출 가능성을 더욱 높여왔다.
국내 원자력산업계는 월성 2·3·4호기 건설을 통해 700MWe급 중수로 원전의 설계, 기자재 제작, 건설 및 종합사업관리 기술을 확보함으로써 CANDU 노형 원전기술의 수출 잠재력도 보유하고 있다.
원자력발전소의 노형 수출은 국내의 원전건설 기술자립 및 사업추진 체계상 한 업체의 노력만으로는 이뤄질 수 없으므로 국내 원전 건설 추진과정과 마찬가지로 한수원(주)을 중심으로 추진돼 오고 있다.
현재까지의 노형 수출 수주협상은 한수원(주)가 중심이 돼 중국, 베트남, 인도네시아, 루마니아 등 원전 건설을 시작했거나 도입 또는 건설 재개를 검토하고 있는 국가들을 대상으로 추진되고 있다.
한국은 원자력발전소 노형의 해외 진출을 본격화하기 위해 2003년 8월 국내 원전건설 추진을 통해 구축된 사업 체제를 바탕으로 국내 8개 관련사(한국전력기술, 한수원, 두산중공업, 한전원자력연료, 한전기공, 현대건설, 대우건설, 한국원자력연구소)가 해외원전시장 공동 진출 추진을 위한 협력협정을 체결해 국내 관련사 공동으로 원전 노형 및 기술 수출을 추진하고 있다.
이들 국내 관련사는 도입기술의 제3국 전수 등의 문제를 해결하기 위해 국내 개발 노형에 대한 핵심기술을 보유하고 있는 외국 관련사(Westinghouse, AECL 등)와도 공동으로 해외 원전시장의 문을 두드리고 있다.
이러한 가운데 원전 설계분야에서는 한국전력기술(주)는 대만 전력공사에서 신규 발주한 Lungmen원전의 종합 설계용역에 참여했고 2005년 미국 Westinghouse사와 NuStart AP1000 기술용역 계약을 체결함에 따라 원전 설계분야에서의 본격적인 해외시장 진출이 가시화되고 있다.
한국과 중국은 1994년 10월 한·중 원자력 협력협정 체결 이후 1995년 4월 산동성전력공사와, 1998년 11월 국가전력공사와 기술협력 협정을 체결해 상호 긴밀한 협력관계를 유지하고 있다.
중국의 신규원전 사업이 본격 추진됨에 따라 한수원(주), 한국전력기술(주), 두산중공업(주), 한전원자력연료(주) 등, 국내 업계는 2세대와 3세대 원전시장을 공략하기 위해 중국과의 협력기반 조성했고 원전 설계시장 진출을 추진 중에 있다.
또한 베트남 정부는 2017년 준공을 목표로 최초 원전 도입을 추진 중이다. 한국전력공사를 중심으로 한국전력기술(주) 등 국내 원전 관련사는 2001년 4월부터 12월까지 베트남 원자력위원회팀과 공동으로 한국표준형 원전의 베트남 건설 타당성 조사를 실시했다.
2003년에는 한수원(주), 한국전력기술(주), 두산중공업(주), 한국원자력연구소, 한국원자력안전기술원 등 한국 원전 산업계가 베트남 산업부, 원자력위원회, 에너지연구소 및 기계연구소 등과 공동으로 원전 도입에 관한 정책연구를 수행한 바 있다.
또한 인도네시아는 2016년 최초 원전 준공을 목표로 원전 도입을 추진 중에 있음에 따라 한국원자력산업계는 KOICA 국제협력 프로그램과 원전 건설 타당성 공동연구 등을 통해 인도네시아측과 지속적인 협력관계를 유지하고 있다.
대만전력공사(TPC)가 발주한 1350MWe급 BWR Lungmen 원전의 종합설계분야에 한국전력기술(주)는 이 분야 주계약자로 선정된 미국의 Stone & Webster사와 1999년 기술인력 지원 용역계약을 체결한 바 있다. 참여 분야는 전기, 계측, 배관, 구조, 기계 등 5개 분야로 한국전력기술(주)의 인력을 대만 현지에 파견해 종합설계를 수행했다.
루마니아에서는 한수원(주)를 중심으로 한 한국전력기술(주), 두산중공업(주), 현대건설(주) 등 국내 원자력산업계는 2003년 3월부터 루마니아 원자력공사, AECL 및 Ansaldo 등과 루마니아 체르나보다 3,4호기 원전의 공사 재개에 관한 타당성 검토를 공동으로 수행했다.
또한, 2005년 미국 부시 행정부의 신규원전 건설 지원정책으로 새로운 에너지법이 발효됨에 따라 미국 내 신규 원전 건설이 시작될 조짐을 보였고 한국전력기술(주)는 웨스팅하우스사와 NuStart 통합인허가 설계용역 계약을 체결했다.
이로써, 한국전력기술(주)는 원전 종주국인 미국의 세계적인 원자로 공급업체와 실질적인 상호 협력관계를 지속적으로 승화 발전시킬 수 있는 전기를 마련했고 미국 원자력시장에 원전 종합설계자로써 진출할 수 있는 교두보를 갖게 됐다.
