현대엔지니어링 - 친환경 에너지산업을 향한 현대엔지니어링의 진심, 원자력 분야의 새로운 도전으로 나아가
현대엔지니어링 - 친환경 에너지산업을 향한 현대엔지니어링의 진심, 원자력 분야의 새로운 도전으로 나아가
  • 박소연 기자
  • 승인 2022.11.28 10:51
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다시 뛰는 원자력 생태계, 차세대 에너지 안보위한 대한민국 에너지산업의 도전
캐나다 초크리버 MMR 조감도 [사진=현대엔지니어링]
캐나다 초크리버 MMR 조감도 [사진=현대엔지니어링]

화석연료의 대체에너지원으로 원전이 떠오르고 있다. 기후위기와 러시아-우크라이나 전쟁으로 심화되고 있는 에너지난의 대안으로 주목받는 원전에 대한 의존도가 빠르게 높아지는 추세다. 이에 산업통상자원부와 중소벤처기업부는 국내 원전 생태계 활성화 및 수출경쟁력 강화를 위한 정책을 앞다투어 추진 중이다. 원전에 대한 관심도가 높아지자 기업들 또한 빠르게 관련 기술 및 사업 확대에 나서는 모습이다. 현대엔지니어링은 원자력사업실을 신설하고, 소형모듈원전(SMR) 분야 선점에 나섰다. SMR은 탄소중립을 실현하기 위한 강력한 대안으로 주목받고 있다. 현대엔지니어링은 원자력 통합 조직 및 핵심설계기술을 기반으로 SMR, MMR 등 소형원자로 및 수소 생산, 원전해체 및 핵주기, 연구용 원자로 및 핵연료제조시설 사업 등을 추진한다는 계획이다. 친환경 에너지 사업분야에의 적극적인 투자와 지속적인 R&D를 동력으로 글로벌 환경·에너지 기업을 향해 나아가는 현대엔지니어링의 여정을 들여다본다.

 

대형원전과 소형원자로 비교 [사진=현대엔지니어링]

원자력 발전의 미래 ‘SMR’ 둘러싼 각축전, 전담 조직 신설하며 시장 선점에 나선 현대엔지니어링

2011년 후쿠시마 사고 이후 원자력 발전에 대한 국제 안전기준이 강화된 것은 물론 원자력 이용의 안전성 제고에 대한 사회적 요구가 증가하자 원자력 기술 보유국들은 원자력 용량의 추가 설치와 출력 조절이 용이한 소형모듈원자로(SMR)라는 방향성을 제시했다. SMR은 대형원전 대비 초기 투자비용이 낮기에 전력 그리드 산업 규모가 작은 국가의 신규 발전원은 물론 노후 화력발전을 대체하거나 고립·해안·도서지역의 분산발전에 이용되는 등 폭넓은 활용도를 자랑한다. 2020년 기준 미국과 영국, 러시아, 중국을 중심으로 70여 종의 SMR이 개발 중이며, 2030년이면 본격적인 상용화가 시작될 것으로 예상된다.

이러한 변화에 선제적으로 대응하고자 현대엔지니어링은 지난 5원자력사업실을 신설하며 SMR 분야 사업추진 로드맵을 구체화하고 있다. 1985년 원자력부를 출범하며 원자력발전소 설계사업에 진출했던 현대엔지니어링은 한국원자력연구원과의 긴밀한 협력을 기반으로 월성 원자력발전소 1호기 설계용역, 네덜란드 오이스터 연구용 원자로 사업 등 다양한 프로젝트를 수행하며 기술력과 노하우를 꾸준히 쌓아왔다. 원자력사업실 신설과 함께 기존 원자력 분야 인력에 설계 인력을 보강하고 외부 전문 인력을 영입하는 등 원자력 영업·수행 전담조직을 구성하며 미래 경쟁력 확보에 나서는 모습이다.

원자력사업실은 현대엔지니어링만의 원전 관련 기술력과 노하우를 기반으로 사업영역 확대를 추진한다. 우선 소형원자로 부문에서는 현재 진행 중인 캐나다 초크리버 MMR 사업을 기반으로 2029년까지 캐나다, 미국, 폴란드 등지에서의 MMR EPC 사업을 이어갈 전망이다. 더불어 고온을 활용한 수소 대량생산 사업에의 진출을 목표로 기존 MMR보다 월등한 출력을 보이는 MMR++(가칭)을 개발하는 등 기술 고도화를 이어간다.

원전해체사업과 핵주기사업 분야에의 진출도 이어질 전망이다. 미국 컨설팅업체 베이츠화이트는 원전 해체시장이 2050년까지 204조 원 규모로 성장할 것이라 관측했다. 현대엔지니어링은 중장기적으로 폐로를 앞둔 국내 노후원전 해체사업에 적극 참여할 것이라는 전략을 밝힌 바 있다. 핵주기사업 분야에서는 국내 가동원전의 사용후핵연료 임시보관을 위한 임시저장시설 설계용역에 참여하는 것을 시작으로 해외시장에도 도전장을 내민다는 계획이다. 또한, 경수로 사용후핵연료를 활용해 소듐냉각고속로(Sodium-cooled Fast Reactor, SFR) 핵연료로 재활용하는 파이로 공정 시설 및 방사성폐기물 처리시설 EPC 사업에도 적극 참여하며 준공 실적을 확보해갈 것으로 보인다.

이미 네덜란드 오이스터에서의 연구용원자로 프로젝트 수행경험을 확보하고 있는 연구용원자로 분야에서는 남아프리카공화국, 방글라데시, 태국, 케냐 등 다양한 국가의 연구용원자로 사업에의 참여를 통해 관련 기술 및 노하우를 쌓고, 핵연료 제조시설 분야에서는 국내 핵연료 제조시설에 대한 설계 실적 및 노하우를 기반으로 원자력발전소 핵연료 공급을 위한 핵연료 제조시설 EPC사업 수주에 역량을 집중한다. 이러한 노력을 기반으로 기술력과 사업수행 역량 모두에서 선두주자로 자리매김하며 친환경 포트폴리오를 강화하는 것은 물론 ESG 경영 확대에 적극 나선다는 방침이다.

 

MMR 설치 조감도 [사진=현대엔지니어링]
MMR 설치 조감도 [사진=현대엔지니어링]
MMR사업 프로세스 [사진=현대엔지니어링]

세계 최초 4세대 초소형모듈원전사업(MMR) 본격 추진하며 에너지 패러다임 전환 이끌어

SMR은 대형 원전에 비해 일체형으로 제작된 주요 기기에 따른 안전성이 확보되었으며, 적은 공사기간과 비용, 긴 핵연료 교체주기 등 경제적으로 다양한 장점을 지니고 있다.

SMR 시장 선점에 박차를 가해온 현대엔지니어링은 초소형모듈원전(MMR) 사업에도 출사표를 던졌다. 미국 에너지기업 USNC캐나다 초크리버 MMR 실증사업상세설계 계약을 체결하면서다. 대형원전의 전기출력은 1000MW 이상이며, SMR300MW 이하의 출력이 가능하다. 10MW 수준의 SMRMMR이라 불린다. SMR보다 작은 규모에 고도화된 기술을 담은 원전 기술로 주목받고 있다. 현대엔지니어링은 USNC와 캐나다 건설회사 PCL, 캐나다 엔지니어링회사 HATCH와 함께 캐나다 온타리오초크리버 원자력연구소 부지에 고온가스로(High Temperature Gas-cooled Reactor, HTGR) 기반의 5MWeMMR 건설 사업을 추진한다.

현대엔지니어링은 20123월 고온가스로 기술 개발 협력을 시작으로 USNC와의 협업을 이어왔다. 2016년에는 한국원자력연구원, 미국국립연구소와 함께 고온가스로 개념설계 및 기본설계를 수행했으며, 20192월에 캐나다 원자력규제기관의 사전인허가를 수행한 바 있다. 이번 실증사업의 상세설계 단계를 거쳐 인허가 및 건설 완료되는 2026년에는 상업운전이 가능할 것으로 기대된다. 세계 최초의 4세대 원자로가 탄생하는 순간이다. 나아가 양사는 MMR보다 성능을 향상시킨 고출력 다목적 모듈원전의 공동 개발을 위한 기술협력 협약을 체결하기도 했다.

고온가스로 기반의 4세대 원자로를 적용하는 캐나다 초크리버 MMR 실증사업은 4세대 원자로 가운데 가장 먼저 상용화에 나선 것은 물론 최고 수준의 안전성을 확보하며 글로벌 원전시장의 주목을 받고 있다. 4세대 원자로란 물 이외의 물질인 헬륨가스, 소듐 등을 냉각제로 사용하는 원자로를 칭한다. 가스를 냉각제로 사용하기에 냉각수 유출 우려가 없고, 경수로에 비해 고온의 증기를 생산할 수 있어 다양한 목적으로의 활용이 가능한 것이 특징이다. USNC가 개발한 ‘4세대 초고온가스로 MMR’은 삼중 코팅된 핵연료에 마이크로 캡슐화 기술을 적용해 1800에서도 방사능물질이 누출되지 않는다. 정전이나 냉각수 손실 등 중대한 사고가 발생했을 경우 핵연료 용융이나 손상을 원천적으로 차단하도록 설계되었기에 더욱 높은 안전성을 확보했다는 평가를 받는다.

기존 경수로 원자로보다 높은 온도에서 증기를 생산하는 MMR은 고효율 발전과 공정용 열공급, 전기분해를 이용한 수소생산에 사용할 수 있어 다양한 활용도를 자랑한다. 또한, 모듈러 설계를 기반으로 하기에 시공 기간을 줄이고, 수요 지역의 지리적·환경적 특성을 반영할 수 있다는 점 또한 장점이다. 전력망을 갖추지 못한 극지와 오지에의 설치도 용이하다. 모듈을 추가 설치하는 방식으로 더 많은 전력과 열 출력 확대가 가능하기에 필요에 따라 에너지 공급을 확장하는 등의 유연성을 자랑한다. 이러한 장점들이 MMR의 시장 규모가 지속적으로 확대될 것이라 관측되는 이유다. 지난 8월 발표한 지속가능보고서를 통해 중장기 전략 중 하나로 MMR 사업을 언급했던 현대엔지니어링은 캐나다 초크리버 MMR 실증사업을 성공적으로 추진하며 소형원전시장의 선도기업으로 자리매김한다는 전략을 세우고 있다. 특히 효율성과 시공성, 경제성이 극대화된 MMR 상용화를 수소생산까지 연계하며 탄소중립과 친환경 에너지로의 패러다임 전환을 추진해간다는 계획이다.

 

원전을 비롯한 청정에너지 산업에 진심인 현대엔지니어링

현대엔지니어링은 탄소중립과 수소경제 등을 신사업으로 선정하고, 신사업 전담조직을 설치해 적극적인 투자와 기술개발을 추진하고 있다. 친환경 및 그린에너지 사업을 미래 성장의 한축으로 삼아 탄소중립과 수소사회 실현에 앞장선다는 방침이다. 특히 수소 공급자의 한축으로서 수소 생산 및 이산화탄소 저감을 위한 폐플라스틱 활용 수소 생산, 암모니아 활용 수소 생산, 이산화탄소 자원화 사업을 추진하며 탄소중립 실현에 기여하는 것은 물론 글로벌 환경·에너지 기업으로 도약하기 위한 MMR, 소각 및 매립 전반의 폐기물 관리 사업 등으로의 확장도 추진 중이다.

2030년까지 전체 발전 중 원전 비중을 30% 이상으로 확대하는 등 원전과 재생에너지의 적절한 분배를 통해 합리적인 에너지믹스를 구현한다는 새정부의 에너지 정책방향 또한 현대엔지니어링의 성장을 기대하게 하는 요인이다. 현대엔지니어링은 지난 9월 울진군과 MMR 기술을 활용한 청정수소 생산 인프라 구축을 주 내용으로 하는 원자력 청정수소 산업 육성을 위한 업무협약(MOU)’를 체결한 바 있다. 양측은 MMR 활용 고온수전해(SOEC) 청정수소 생산 플랜트 구축 고온수전해 스택 생산 플랜트 구축 원자력 활용 수소생산 국가산업단지 조성시 적극 참여 등 긴밀한 협력관계를 구축해갈 전망이다. 현대엔지니어링은 캐나다 초크리버 MMR 실증사업을 바탕으로 쌓은 MMR 관련 기술력과 노하우를 해외뿐 아니라 국내에도 적극 도입하며 글로벌 MMR 선도기업 입지를 굳혀나간다는 구상을 밝혔다. 이어 10월에는 탄소중립경제 실현을 위한 수소도시 조성을 위한 당진시와 업무협약을 맺기도 했다. 현대엔지니어링은 재활용플라스틱 활용한 고순도 수소 생산 기술(P2E, Plastic to Energy)을 통해 당진시에 수소를 공급한다는 계획이다.

또한, 한국전력국제원자력대학원대학교(KINGS)와의 글로벌 원자력 전문기술인력 양성을 위한 공동 행보에도 나섰다. 지난 8월 업무협약을 체결한 양측은 정규 및 단기 교육과정 마련 인턴십 프로그램 운영 및 현장견학 지원 인력교류 및 공동연구 연구시설 및 기자재 공동 활용 심포지엄·워크숍 공동개최 등에 대해 상호협력할 전망이다. KINGS는 에너지 분야의 글로벌 리더십을 갖춘 국내외 석사급 실무형 전문기술인력 양성과 글로벌 인적 네트워크 강화를 통한 한국의 원전수출 기반 마련을 목표로 설립된 교육기관이다. 이를 통해 현대엔지니어링은 SMR 사업추진에 필요한 기술개발뿐 아니라 원자력 기술 전문 인재로 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 친환경·신재생에너지로의 에너지 패러다임 전환이 가속화되는 지금 기술력과 노하우를 기반으로 국내외에서의 저변을 확대하고, 인재양성을 이어가는 현대엔지니어링이 차세대 에너지산업의 주역으로 자리매김하고 있다.


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