[인터뷰]박창대 한국기계연구원 그린환경에너지기계연구본보 선임연구원
최근 순수 토종 기술과 부품으로 국산화 작업을 마친 ‘원전용 Q등급 직동형 솔레노이드 밸브’ 개발을 주도한 박창대(사진) 한국기계연구원 그린환경에너지기계연구본보 선임연구원(공학박사)은 “이번 기술 개발을 기반으로 다양한 종류의 원전용 솔레노이드 밸브를 추가로 국산화할 예정”이라고 밝혔다.
전량 수입해 사용하던 고가의 ‘원전용 안전등급(Q등급) 직동형 솔레노이드 밸브’가 국산화에 성공함으로 원자력 발전의 안전성 향상에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 원자력산업계의 이목이 집중되고 있다.
지경부 원자력발전기술개발사업인 ‘솔레노이드 밸브’의 기술개발 배경에 대해 박 박사는 “원전용 솔레노이드 밸브는 일반용에 비해 약 100배가 넘는 고가임에도 전량 수입에 의존하는 실정이었다”며 “그로인해 발전소 현장에서 자재의 적기 수급에도 많은 어려움이 있어 왔다”고 설명했다.
이런 독과점으로 인한 폐해를 방지하고 국내 기술의 향상을 위해 원전 현장에서 솔레노이드 밸브의 국산화 요청이 끝이지 않았고, 2009년 지경부 R%D 연구과제로 개발을 시작하게 됐다.
솔레노이드 밸브는 비상디젤발전기 등 주로 공기구동밸브에 부착돼 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되는 부품이다.
특히 원전에서 사용되는 안전등급(Q등급) 솔레노이드 밸브는 배관 계통의 유체흐름의 개폐나 유량을 자동제어 하는 안전 관련 기기로 원전의 핵심 역할을 담당하고 있다.
박 박사는 “이번에 개발한 솔레노이드 밸브는 순수 국내 기술로 거의 모든 구성 부품을 국산화로 독자 개발했다는 점이 가장 큰 장점”이라며 “또한 성능면에서 외국 경쟁사 대비 대등 이상의 성능지표를 보이고 있다”고 말했다.
무엇보다 방열성능 향상을 위해 솔레노이드부의 하우징 표면적을 동일 직경 대비 9% 증가시켰으며 내방사성이 향상된 각종 비금속재료를 적용시켰다. 또 경쟁사 대비 약 70%의 가격으로 공급 가능하며 설계수명은 오히려 50~100% 향상시켰다.
특히 이번 국산화 개발에 탱크테크(주), (주)효신 등 중소기업이 공동 참여한 것은 최근 화두인 ‘동반성장’과 잘 맞아 떨어지는 대목이다.
박 박사는 “원전용 기기의 국산화 개발에 지속적인 관심을 기울여 온 탱크테크(주)에게 원전 현장으로부터 솔레노이드 밸브의 국산화 요청이 있었고, 한국기계연구원의 축적된 솔레노이드부 설계 기술과 검증기술을 바탕으로 공동개발을 시작하게 됐다”고 설명했다.
아울러 “(주)효신은 일반 산업용 솔레노이드 밸브를 20여년 전부터 제작 판매하고 있는 솔레노이드 밸브 전문회사로서 원전용 등 고부가가치 밸브 시장으로의 확대를 목표로 참여하게 됐다”고 덧붙였다.
대전에 위치한 연구원과 부산, 경기도 부천에 위치한 기업과의 장거리가 장기 프로젝트을 진행하는데 어려웠을 것 같다는 기자의 질문에 박 박사는 “개발 과정에서 큰 어려웠던 점은 없었지만 굳이 하나를 꼽으라면 국내 제작 및 가공기술의 낮은 수준으로 품질 관리가 다소 어려웠던 점”이라고 꼽았다.
그는 “일반 산업용과는 달리 엄격한 품질 관리가 필요한 원전용은 가공정밀도뿐만 아니라 일정한 품질 관리가 필수적이지만 다품종 소량생산 위주의 중소 제작기업의 기술력의 한계로 많은 시행착오가 있었다”고 회상했다.
한편 이번에 개발된 ‘원전용 안전등급(Q등급) 직동형 솔레노이드 밸브’는 외국 제품이 합격하지 못한 염수분무시험을 통과해 국내 원전의 안전성을 보다 향상시켰다는데 높은 평가를 받고 있다.
이에 박 박사는 “원전은 대부분 해안가에 위치하고 있으므로 원전용 기기는 해풍 및 해수에 의한 부식 저항성을 가져야 한다”며 “원전용 솔레노이드 밸브의 장기 사용 신뢰성을 향상시키기 위한 방안으로 염수에 대한 내부식성을 향상시켰으며 앞으로 내구성 시험을 진행할 예정”이라고 밝혔다.
우유팩 정도 크기의 원전용 솔레노이드 밸브 가격은 구조와 크기 등이 유사한 일반용 솔레노이드 밸브 가격의 100배가 넘을 만큼 엄청난 부가가치를 창출하고 있다. 실제로 원전용 솔레노이드 밸브 세계 시장 규모를 4200억 원대로 점치고 있다.
이번에 개발된 제품의 경쟁력에 대해 박 박사는 “우선 연간 100억원의 국내시장에 보급하는 것이 일차적인 목표이고, 이 실적을 바탕으로 세계시장에 적용해나가야 하므로 세계시장 경쟁력을 논하기에는 이르다. 하지만 가격경쟁력 및 기술경쟁력은 외국 경쟁사 대비 100% 이상으로 판단하고 있다”는 강한 포부를 내비쳤다.