원자력 플랜트 건설의 강자로 부상
신월성 원전 1호기 시운전 성공적 수행
신기술ㆍ신공법 적용으로 공기 앞당겨
동해 바다를 한눈에 바라볼 수 있는 곳에 위치한 1호기는 내년 3월 말 준공을 앞두고 외부 조경 공사와 내부 마감 공사가 마무리 단계다.
1·2호기 원자로 건물 구조물은 모두 완공됐다. 신월성 원자력 발전소 1호기(100만Kw)는 상업운전을 앞두고 품질 및 안전성 확보를 위한 시운전에 들어갔다. 실제 연료장전 직전에 모든 설비시설에 대해 실시하는 최종 점검 작업이 진행중인 것이다.
이 과정을 마치면 연료장전이 이뤄지고 신뢰성 운전을 거쳐 본격적인 상업운전에 들어갈 예정으로 내년도 전력 수요에 크게 기여할 것으로 기대된다.
2012년 3월 준공 예정인 신월성 원자력 1호기는 심층 취수?배수 시설에 대한 침매함 공법을 적용했을 뿐만아니라 각종 특수 용접작업에 신기술을 도입하고 원자로 건물 돔(Dome) 인양 기술 개선 등을 통해 공정단축과 함께 대우건설의 모든 기술력이 총동원된 원자력 플랜트이다.
이번 대우건설의 신월성 원자력 발전소 1호기 건설은 각종 신기술?신공법이 적용된 대우건설의 시공능력 명성을 빛내는 총아이다.
각종 신기술·신공법을 적용함에 따라 건설공정이 상당기간 선행하고 있다.
특히 거가대교 공사를 통해 인정받은 침매함 공법을 이용해 원자로의 냉각재로 사용되는 경수의 취수?배수 관로의 공사를 마무리지어 기존의 터널 굴착 방식의 Shield TBM 공법에 비해 공기 단축뿐만 아니라 공사비를 대폭 절감시켰다.
또한 원자로 Dome Liner Plate(원자로의 지붕을 구축하는 철로 된 방호벽)를 기존에 3단에 걸쳐서 인양하는 공법을 2단에 걸쳐 인양하는 공법으로 개선해 공기 단축과 시공의 안정성을 더욱 높였다.
또 원자로의 냉각재를 순환시켜 노심에서 발생되는 열을 증기 발생기로 전달하는 중요 배관인 RCL(원자로 냉각재 배관) 시공의 용접방법을 기존의 수동용접에서 협개선 자동용접 방식으로 개선해 품질을 획기적으로 향상시키면서 공사기간을 단축시켰다.
이러한 각종 첨단 신기술·신공법의 적용을 통한 품질향상 및 공정단축 노력으로 매년 증가 추세에 있는 전력 수요에 크게 기여할 것으로 전망된다.
대우건설은 국내 원자력발전소 시공 과정에서 보여준 기술력을 바탕으로 요르단 연구용 원자로를 수주해 국내 최초로 원자력 시스템의 일괄 수출의 역사를 개척하는 쾌거를 이루어 냈다.
10~20MW급 중형 연구로의 대체수요는 110기 정도로 전망되며, 그 중 자체적 으로 연구용 원자로를 건설할 수 있는 국가들을 제외한 50여기가 향후 15년 내에 국제 시장 조달에 의해 건설될 것으로 예상된다.
10~20MW급 연구로는 1기당 2,000억~4,000억원의 건설비가 소요돼 연구용 원자로의 세계시장 규모는 20조원에 이를 전망이다.
대우건설은 국내 원전 시공에서 얻은 풍부한 경험과 기술력을 바탕으로 향후 연구용 원자로의 수주 및 상용원전 시장의 진출에도 노력을 기울인다는 계획이다.
신월성 원자력발전소 1,2호기 현장소장 유홍규 상무는 “신월성 1,2호기는 국내 1000메가와트(MW)급 원전의 마지막 현장이어서 원전수출을 위한 신기술·신공법 개발에 주력했다”고 말했다. 또한 전세계가 2030년까지 430기의 원전을 추가 건설할 예정이어서 국내 건설사들의 시공기술력 확보가 무엇보다 필요하다고 강조했다.
올 3월 대지진과 쓰나미로 인해 발생한 일본 후쿠시마 원자력 발전소의 방사능 유출사고는 현재까지도 복구가 이루어지지 않고 있다. 이로 인해 국내 원자력 발전소의 안전성에 대해 국민들의 불안감이 가시지 않고 있는 상황이다.
그러나 대우건설의 관계자는 “역설적으로 이번 신월성 원자력 1호기의 시운전을 통해 한국형 원자력 발전소가 얼마나 안전한가에 대한 반증이 이루어졌다”고 말한다.
기본적으로 한국형 원전의 경우 지진에 대한 내진설계는 원자로 바로 아래에서 규모 6.5의 지진에 견딜 수 있도록 설계되어 있다. 또한 해안에 위치하고 있으나 10m 이상의 높은 지대에 위치해 대형 해일로부터도 안전한 부지 조건을 가지고 있다는 입지적 장점을 지니고 있다는 것.
무엇보다도 한국형 원자로는 별도의 증기발생기가 원자로 내에 설치되어 원자로에서 발생되는 증기를 한차례 걸러서 터빈을 돌린 다는 점에서, 원자로에서 발생되는 증기로 바로 터빈을 돌리는 후쿠시마 원전과 차별성을 가진다.
때문에 지진과 같은 외부의 충격에 의한 원전 가동 중단 사태가 발생할 경우 방사성 물질을 포함한 증기가 외부로 유출될 가능성이 거의 없다는 설명이다.
즉, 후쿠시마 원전이 쓰나미로 인한 전기 동력의 상실이 원자로 붕괴의 원인으로 지목되고 있는데, 한국형 원전의 경우 모든 전원이 상실되는 SBO(Station black Out)의 경우에도 증기 터빈으로 구동되는 보조급수펌프로 증기발생기에 냉각수를 공급하면서 자연순환을 통해 방사능을 함유하지 않은 증기를 방출하면서 지속적인 노심 냉각이 가능하기 때문에 후쿠시마 원전과 같은 사태가 발생할 가능성을 다시 한 번 차단하고 있다는 것이다.
또한 비상 상황에서 원자로 온도를 제어할 수 있는 제어봉의 삽입이 후쿠시마 원전이 원자로 하부에 설치돼 질소의 압력에 의해 삽입되는 반면에, 신월성 한국형 원자로는 원자로 상부에서 노심으로 저절로 떨어지는 자유낙하 방식을 취해 별도의 동력이 없어도 원자로의 온도를 제어할 수 있도록 되어 있다.
일본 후쿠시마 원전 사태시 국민들에게 충격을 주었던 수소폭발 역시 한국형 원전에서는 안전성을 감안해 설계되어 있다는 설명이다.
수소재결합기 및 수소점화기를 통해 일차적으로 수소제거가 가능하며, 원자로 내의 격납 용기의 부피 자체가 일본 원전에 비해 5배 이상의 규모로 되어 있어 수소폭발이 일어날 가능성 자체가 낮다. 또한 격납 건물이 120cm 두께의 원통형 특수 철근 콘크리트로 되어 있어 만약 내부에서 수소폭발이 일어나더라도 격납건물이 유지될 수 있도록 설계되어 있다.
이렇듯 한국형 원전의 경우 후쿠시마 원전에 비해 2중, 3중의 안전장치들이 설계돼 있어 지진과 쓰나미와 같은 대규모의 자연재해에 대비하고 있다는 것이 대우건설측 설명이다.
특히 신울진 원전 1·2호기는 비상시 팰렛 차폐→피복관 차폐→원자로 용기→원자로 건물 철판→원자로 건물 외벽 등 5중 차폐시설의 다중방어시스템을 설치해 안전성을 크게 높였다.
대우건설의 원자력산업에 대한 자부심은 대단하다.
지난 1992년 2월부터 1999년 9월까지 진행된 CANDU형 가압중수로 방식(700MW) 2기에 3-D 모델을 개발 활용함으로써 월성원전 주설비공사 3, 4호기를 완벽 시공했다. 이후 해외 원전시장에 진출해 700MW급 2기의 중국 진산 원전과 1350MW급 2기의 대만용문 원전에 대한 기술자문도 시행했다.
1997년 8월부터 진행되어 오다 남북 경색으로 중단한 한국표준형원자로 1000MW급 2기의 KEDO 원전시공에도 참여했고 2003년 1월부터 2006년 12월까지 국내 최초 삼중수소 제거 관련시설인 월성삼중수소제거설비도 준공했다.
2007년 7월부터 2012년 12월까지 진행되고 있는 동굴처분방식인 중저준위 방폐물 처분시설 1단계 주설비공사를 시공중에 있고 2010년 8월부터 2015년 2월까지 진행하고 있는 5MW급 교육, 훈련용 원자로인 요르단 연구용 원자로 사업도 참여하고 있다.
또 2010년 9월부터 2012년 8월까지 양성자가속기 연구센터를 시공중이고 2010년 9월부터 2012년 8월까지 RCP시험설비인 원자로 냉각재 폄프시험설비 시공을 맡아 진행중이다.
2012년 3월31일 준공예정인 신월성 1호기와 2013년 1월 31일 준공예정인 신월성 2호기에서는 주설비공사 사업자로 대우건설이 51%의 지분율로 삼성물산 35.5%, GS건설 13.5%와 함께 참여중이다.
신월성 1,2호기 공사는 총 4조 7172억원의 공사비가 들어가는 대규모 사업으로 한국수력원자력이 발주하고 주설비공사에 대우건설, 삼성물산, GS건설이, 플랜트 종합설계에 한국전력기술, 원자로설비에 두산중공업, 한국전력기술, WEC가 참여하고 있다. 또 터빈발전기에 두산중공업과 GE가, 원전연료에 한전원자력연료가 각각 참여하고 있다.