원전기술 발전방안(Nu-Tech 2015)는 원자력산업의 지속성장과 국내 원자력산업의 환경변화를 고려한 국내 원전기술의 중장기적 발전방안 수립이 필요함에 따라 마련됐다.

좀더 구체적으로 살펴보면 국가 에너지?자원기술개발 기본계획(‘06.5)에 따른 원자력 기술개발 체계의 재정립 필요성, 제3차 원자력진흥종합계획(‘07~’11)과 연계한 원자력산업 진흥부문의 중장기 연구개발 계획의 수립이 필요했기 때문이다.

아울러 원자력 기술개발체계의 효율성 및 통합성을 통해 기술개발의 시너지 효과를 극대화 할 필요성도 한 몫을 했다.

박석주 지식경제부 원자력산업과 사무관은 “분산 추진되어 온 원자력발전 기술개발사업의 효율적 통합추진의 필요성 대두됐다”며 “국가적, 정책적으로 필요한 핵심전략 원천기술 확보를 위해 목표 지향적이고 성과중심의 하향(Top-down) 방식 위주의 기술개발 추진하게 됐다”고 설명했다.

특히 선택과 집중의 원칙을 적용한 핵심?원천기술의 선진화, 해외진출 기반 구축 및 원전의 지속성을 보장하기 위한 친환경 기술개발을 추진하기 위해 중장기 기술개발 계획의 수립 필요성 등이 Nu-Tech 2015의 탄생배경이 됐다.

Nu-Tech 2015는 지난 2006년 7월 최초로 기본계획이 수립됐다. 이 계획은 같은 해 12월 최종안으로 확정됐다. Nu-Tech 2015는 원전기술의 선진화 및 해외진출 목표달성을 위한 핵심?원천기술 확보에 중점을 두고, 선택과 집중의 원칙을 적용해 2007년부터 2015년까지 지원한다는 확고한 목표를 뒀다.

지난 2006년 당시 산자부는 Nu-Tech 2015 추진의 기본방향으로, 국제 경쟁력을 갖춘 원전기술 육성 및 핵심?원천기술 확보를 위해 중장기적인 주력사업을 대상으로 중점전략프로그램을 설정해 전략기술을 도출하고, 산?학?연 전문기관의 축적된 기술역량을 적극 활용해 실용화를 고려한 기술 니즈 반영 및 연구개발성과의 활용성 제고 등 산?학?연 협력체제를 강화 해 공동(협력)연구를 확대 추진해 효율적?체계적인 기술개발을 추구할 계획이라고 밝힌 바 있다.

또 전력기술로드맵(e-TRM)을 반영한 국가에너지?자원기술개발로드맵을 근간으로 에너지와 환경분야의 조화에 중점을 두고, 원자력의 역할 증대로 중장기과제를 발굴, 투자할 계획이라고 밝힌 바 있다.

박석주 사무관은 당시 “이번 추진계획이 종료되는 2015년에는 세계 4위권의 원전 기술 수준을 달성하여 해외 진출은 물론 국가 경제발전에 크게 기여할 것으로 전망된다”고 밝힌 바 있다.

우리나라는 지난 1987년부터 1995년까지 원전건설기술자립 계획을 수립하고 영광 3,4호기(한국표준형원전) 건설의 95% 자립을 추진해 왔다. 그 결과 선진국으로부터의 턴키방식에 의한 원전 수입국에서 탈피, 일보 전진된 원전 복제건설 능력을 확보하게 된다.

이어 1992년부터 2001년까지 차세대원자로 기술개발을 추진, 신형경수로(APR1400)를 개발, 국내 원전의 기술자립을 눈앞에 두게 됐다.

아울러 1999년부터 2006년까지 원전설비 국산화 및 운영기술 고도화를 통한 국내 적용을 목표로 추진한 원전기술고도화 사업을 통해 원전 운영, 정비, 진단 등 일부 개별 기술의 고도화를 성공적으로 달성했다. 하지만 원천기술 소유권이 미확보된 일부기술을 확보하지 못했다.

Nu-Tech 2015는 바로, 2015년 세계 4위권 수준의 원전기술 확보해 원전기술 강국을 실현하겠다는 야심찬 목표에서 출발했다. 지난해부터 2009년까지 1단계로 타당성 평가 및 요소 기술 확보를 추진하고, 2단계로 2012년까지 상세 기술개발 및 기술검증과 인허가를 추진한다는 방침이었다. 또 2013년부터 2015년까지는 원전 현장에 적용할 계획이었다.

■원전 국제 경쟁력 제고 핵심 기술개발 분야

원전 국제 경쟁력 제고를 위한 핵심 기술개발의 첫 번째 주도사업은 APR1400의 후속모델을 개발하는 것이다. APR+로 명명된 새로운 노형을 통해 선진국의 EPR, AP1000에 대비하자는 것이다. 안전성 10배 제고, 경제성 10% 향상을 통해 해외설계인가(DC)를 획득하는 것을 목표로 삼고 있다. 중점 개발 기술로는 APR+의 설계 기술개발과 신원전 노형평가 기술이다.

주도사업 두 번째는 해외진출 핵심기술 개발이다. 해외진출을 위해 원천 기술을 확보하지 못한 원전설계 핵심코드개발과 MMIS 핵심 기술개발로 원천기술 완전자립 및 상용화를 위함이다.

세 번째 주도사업은 핵심기기의 고유브랜드를 확보할 수 있는 기술개발이다. 해외에 의존하고 있는 원자로 냉각재펌프(RCP)와 일체형 주기기, 파이롯 구동 안전방출밸브(POSRV) 개발하겠다는 것이다.

APR1400 후속 원전 개발 주요내용을 살펴보면, 1단계(2007~2009년)까지 APR1400의 기본설계를 근간으로 APR+ 및 신원전에 대한 공통기술 개발과 신원전 노형평가를 병행한다는 계획이다.

또 2단계(2010~2015년)부터는 APR+ 표준상세설계 등 APR+ 설계 기술개발을 본격 추진할 계획이었다.

■선진국 수준 원전운영 기술개발 분야

선진국 수준 원전운영 기술개발로는 가동원전 성능향상 기술개발, 장기운전 신뢰도 향상 기술개발, 핵연료 신뢰도 제고 기술개발 등이 포함됐다.

우리나라의 가동원전 성능 향상은 아직 초기단계. 정부는 가동원전 성능향상 기술개발로 원전의 출력을 7~20% 상향하고 극한 환경에서 로봇을 활용한 정비 시스템 구현함은 물론, 원전 운영 효율을 10% 향상할 목적이다.

이를 위해 대규모 출력증강 기술과 정비지원 자동화 시스템 개발, 디지털 원전운영 기술개발이 추진되고 있다.

장기운전에 대비한 선진 운영기술의 일부가 미확보된 장기운전 신뢰도 향상 기술개발을 위해 주요기기 수명관리 신기술 개발, 리스크, 성능정보 활용 기술개발, 장기운전 수화학 신기술 개발, 설비소재, 용접개선 기술개발 등이 추진되고 있다. 이로써 설비수명을 10% 연장하고, 수화학 개선으로 출력을 5% 상향하고, 계통방사선량의 20%를 저감한다는 계획이다.

핵연료 신뢰도 20% 이상 제고를 위해서는 고신뢰도 연료개발과 연료신뢰도 제고 기술 개발 등이 추진되고 있다.

■원전 지속성 보장 친환경 기술개발 분야

원전의 지속성 보장을 위한 친환경 기술개발 분야로는 사용후연료 장기관리 기반구축 기술과 방사성폐기물 처분장 운영기술, 원자력시설 방사선 안전관리 선진화 기술개발 등의 과제가 선택됐다. 한편 5대 중점 개발을 유형별로 분류하면, 원전의 해외진출을 위한 핵심?원천기술 개발에는 원전설계 핵심코드 개발, 핵심 MMIS 기술개발, 원자로냉각재펌프(RCP) 국산화 개발 등이 선택됐다.

전문기관 간 시너지효과 제고를 위한 공통활용(Cross-Cutting)기술 개발로는 APR+ 설계 기술개발, 신원전 노형평가, 주요기기 수명관리 신기술 개발, 리스크 성능정보 활용 기술개발 등이 선택됐다.

기자재?고유기술 수출을 위한 틈새기술 개발로는 일체형 주기기 제작 기술개발과 파이롯 구동 안전방출밸브(POSRV) 개발, 설비소재, 용접개선 기술개발, 고신뢰도 연료개발 등으로 나뉘었다.

또 신기술(IT/NT/RT)을 접목한 Blue Ocean 기술 개발에는 정비지원 자동화 시스템과 디지털 원전운영 기술개발 등이 꼽혔다. 마지막으로 원전 운영 및 유지보수 강점기술로는 대규모 출력증강 기술과 장기운전 수화학 신기술, 연료 신뢰도 제고 기술개발 등이 선택됐다.

한편ㅡ 정부는 Nu-Tech 2015 추진을 위해 오는 2015년까지 총 8,216억원을 투자해 기술개발을 추진하겠다고 밝힌 바 있다. 전력산업기반기금을 활용한 전력연구개발사업의 원자력발전기술개발사업을 연평균 8.7% 증액해 6,592억원으로 편성하고, 원자력연구개발기금을 활용해 원자력연구개발사업의 원전기술혁신분야 도한 연평균 4.3% 증액한 1,624억원을 편성하겠다는 것이다.