[KEPIC, 이 기업에 주목하라]한국원력연구원 원자력ICT연구부
검증된 상용원전 KNICS 플랫폼 기반… 안전성ㆍ경제성 UP
1997년 소규모 전력 생산 및 해수담수화 시장을 겨냥한 ‘수출전략형 원자로’ 개발에서 출발한 ‘SMART(System-Integrated Modular Advanced ReacTor, 다목적 일체형소형원자로)’는 국내 원자력계의 핵심 역량이 총 집결됐다.
우리나라와 사우디는 공동으로 SMART 건설 전 상세설계(PPE, Pre-Project Engineering) 사업은 총 1억3000만 달러(사우디 1억 달러, 한국 3000만 달러) 규모로 2015년 12월부터 추진 중이며, 오는 11월 상세설계가 끝나면 SMART 2기를 사우디에 건설, 상용화해 이를 바탕으로 세계 소형 원전시장에 양국이 공동으로 진출하기 위해 협력해 오고 있다.
원자력연구원 원자력ICT연구부는 2001년부터 2008년까지 원전계측제어시스템(KNICS, Korea Nuclear I&C System) 국산화 사업을 통해 디지털 안전등급 제어기기 및 원자로안전계통을 국산화하였다. 이후 KINS을 통한 인허가를 확보하고, 한수원은 개발된 기술 및 제품들을 신한울 1ㆍ2호기에 적용해 상업운전을 앞두고 있으며, 신고리 5ㆍ6호기에는 적용 예정이다.
SMART원전 계측제어시스템(MMIS, Man-Machine Interface System) 설계는 원자로보호계통 및 공학적 안전계통과 비안전제어계통, 감시계통 등 총 15종의 계통설계와 SMART 원전 제어실설계, 인간공학 분석 등 총 250여건의 설계문서로 작성되고 있다.
SMART원전 MMIS 설계는 안전성 강화와 경제성 향상이라는 ‘두 마리 토끼’를 동시에 잡는 것을 목표로 삼고 있다. 먼저 안전성 강화를 위해서 상용원전에서 적용하여 검증된 KNICS 국산화 디지털 제어기기 플랫폼을 기반으로 안전계통을 설계했으며, 또 경제성 향상을 위해 계통 구조의 단순화 및 캐비닛 수량을 최적화하므로써 상용원전 대비 약 70% 수준으로 비용이 절감될 것으로 예상된다.
SMART원전 MMIS 설계의 특징으로는 기존 상용원전의 노심보호계통을 하나의 프로세서로 축소하여 원자로보호계통의 일부분이 되도록 하여 성능 및 경제성을 향상시켰고, 경보 및 지시계통은 운전성 향상을 위해 주제어실의 각 운전원 워크스테이션에 설치하므로써 운전원들의 접근성을 용이하다.
현재 상용원전에 이어 SMART원전의 MMIS 기술개발을 총괄하고 있는 원자력ICT연구부는 SMART 원전 MMIS의 안전계통인 원자로보호계통과 공학적 안전설비기기제어계통에 대한 설계확인 및 성능검증을 수행하고 있다.
김창회 한국원자력연구원 원자력ICT연구부장은 “안전계통 설계검증설비는 신한울 1ㆍ2호기에 사용된 안전등급 제어기기를 사용해 제작 완료했으며, 안전계통 설계의 구현가능성과 설계요건 및 사양서에서 요구하는 응답시간, 통신성능, 성능여유도 등을 확인하고 있다”고 설명했다.
또 “설계확인 및 성능검증 시험을 통해 상세설계에서 발생할 수 있는 문제점들을 사전에 확인할 수 있어 최초로 사우디에 건설되는 SMART 원전의 MMIS 안전성 향상에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 김 부장은 덧붙였다.
시험결과는 오는 11월에 작성이 완료되는 PSAR 작성의 근거로 활용될 예정이며, SMART원전 수출에 기여할 수 있을 것으로 기대했다.
김 부장은 “아울러 2012년부터 2015년까지 SMART 원전 안전성향상 과제를 통해 국내 자체기술로 개발한 최적해석코드 기반의 SMART 원전 시뮬레이터를 활용해 제어실 운전원의 운전성 향상성을 확인하고, 규제기관에서 요구하는 인허가 입증 자료를 생산하고 있다”면서 “이 시뮬레이터는 향후 사우디 원전 건설 후 실제 운전원들의 훈련용 시뮬레이터로 사용할 수도 있다”고 말했다.