고준위 방사성폐기물, 다각적 대안 마련과 통합적 접근으로 안전성 담보하며 원자력발전의 미래 만들어가야
고준위 방사성폐기물, 다각적 대안 마련과 통합적 접근으로 안전성 담보하며 원자력발전의 미래 만들어가야
  • 박소연 기자
  • 승인 2022.12.05 09:52
  • 댓글 0
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㈜코네스코퍼레이션 최규섭 대표
㈜코네스코퍼레이션 최규섭 대표 ⓒ박소연 기자 / 사진 박성래 기자
㈜코네스코퍼레이션 최규섭 대표 ⓒ박소연 기자 / 사진 박성래 기자

720일 정부가 발표한 고준위 방사성 폐기물 연구개발(R&D) 로드맵에는 사용후 핵연료인 고준위 방사성폐기물을 처리할 부지를 2036년까지 확보하고, 2043년까지 중간저장시설, 2060년까지 심층처분시설을 확보한다는 내용이 담겼다. ‘안전 확보를 기본전제로 총 14000억 원 규모의 예산을 투입해 방사성폐기물의 운반과 저장, 부지, 처분을 포함한 모든 과정에 적용되는 주요 기술을 속도감 있게 개발해간다는 구상이다. 원자력 후행핵주기 분야의 오랜 전문가인 최규섭 대표는 초장기적 관점이 필요한 방사성폐기물(이하 방폐물) 관리는 다양한 대안에 대한 면밀한 검토와 함께 통합적인 시각에서 접근해야 함을 강조한다.

 

방사성폐기물관리 관련 각 분야 전문가로 구성된 원자력 후행핵주기 분야 전문기업 코네스코퍼레이션

한국원자력연구소, 한전, 한수원 등 공공기관을 거쳐 코네스코퍼레이션을 이끌어오며 원자력 후행핵주기 분야에서 36년간 경험을 쌓아온 최규섭 대표는 방사성폐기물 관리 및 사용후 핵연료 관리 등 원자력 후행핵주기 분야 전문기업을 목표로 창업에 도전한 인물이다. 코네스코퍼레이션을 창업하던 2004년은 후행핵주기 관련 사업이 국내에서 본격적으로 진행되지 않던 시기로 국내 어디에도 관련 기술력이 구축되지 않아 경험 있는 해외 업체가 국내 진입 기회만을 노리던 때였다. 또한 본격적인 사업을 위해서는 부지확보가 진행되어야 함에도 부안사태로 처분부지 지정이 무산되는 등 어려움을 겪고 있었다.

원전운영 중은 물론 운영종료 후 해체과정에서 발생하는 방사성폐기물은 적어도 300년 이상 집중 관리되어야 합니다. 핵종수명동안 노출된 방사선누출위험으로부터 국토의 보전과 국민의 안전을 위해 방사성폐기물관리에 대한 전문 기술은 반드시 필요하죠. 원자력, 기계, 구조, 내진, 토목/건축 등 다양한 분야 전문가들로 구성된 코네스코퍼레이션은 후행핵주기 전 분야에서 최상의 서비스를 제공해 왔습니다.”

원자력은 원전가동에 필요한 핵연료를 공급하는 선행 핵주기 단계 공급된 핵연료를 활용하여 발전하는 가동원전단계 원전 가동 중 발생하는 방폐물 및 핵연료를 저장·보관·관리하는 후행핵주기 단계로 구성된다. 이중에서도 코네스코퍼레이션이 전문분야로 삼고 있는 후행핵주기 관련 대상은 중저준위 방사성폐기물의 관리 원전 가동에 활용된 사용후핵연료를 포함한 고준위 방사성폐기물 각종산업체에서 활용되는 동위원소폐기물 운영이 종료된 원전의 해체폐기물 등 4가지로 분류할 수 있다. 이와 관련해 코네스코퍼레이션은 현재까지 국내 최초 CE형 사용후핵연료 대용량 운반용기(KN-18) 설계/인허가 및 상용화, 국내 중저준위 방폐물 운반용기(9) 설계/인허가 및 상용화, 국내 경수로 사용후핵연료 저장시설 설계 및 상용화에 기여했으며, 방폐물 운반시스템 외 39건의 특허를 확보하며 기술력을 쌓아왔다. 사용후핵연료의 저장·운반 및 처분사업 외에도 원전 해체사업, 중저준위 방폐물 처리/처분사업, 구조 및 내진해석사업, 사업 타당성평가 및 신재생에너지 사업 분야 등에서도 조직 내 전문성을 확립해왔다.

 

요소기술 기반으로 통합기술 확보에 나서며 국내 최초의 행보 이어와

국내에 원전이 처음 도입되던 1978년 고리1호기 준공 당시만 해도 원자력 발전을 위한 성공적인 원전건설과 운영에 모든 초점이 맞춰져 있었다. 국내 원전이 성공적으로 가동되고, 추가적인 원전 도입 운영이 이어지며 운영 중에 발생하는 폐기물(잡고체, 농축폐액, 폐수지, 폐필터)이 증가하고, 폐기물의 저장여유공간이 부족해진 1980년대 중반에야 비로소 국가적 차원에서 이를 관리할 수 있는 기술조직이 한국원자력연구소(KAERI)에 처음 설립되었다. 최규섭 대표는 이곳에서 중저준위 방폐물 처분시설 설계와 처분구조물의 구조안정성 평가 업무를 담당했다.

당시 KAERI 내 방폐물사업본부는 부지확보추진 업무도 병행했으나, 주민들의 강한 반발로 부지확보가 무산되자 해당 조직 또한 1996년 한전으로 이관되었고, 이후 한전 내 방폐물 관련 조직은 이후 한국수력원자력(KHNP)으로 이관되었다. 최 대표 역시 국가 시책에 따라 한전 및 한수원으로 이적하여 후행핵주기 관련업무를 수행하였고, 그는 국내 최초 중저준위 방사성폐기물 처분시설 설계개념을 정립(동굴처분방식 및 천층처분방식)하고, 국내 최초 대용량 WH형 사용후핵연료 운반용기(KN-12) 상용화, 국내 최초 중수로연료조밀건식저장시설(MACSTOR-KN400) 상용화 등의 성과를 창출했다.

“KN-12 개발 당시 국내원전상황에 적합한 운반용기의 개념 설정과 전체사업 및 인허가 주관은 한수원에서, 상세설계는 독일의 GNB, 제작은 두산중공업이, 안전성시험은 KAERI가 담당하였습니다. 용기개발과정에서 모든 기술의 노하우와 핵심은 설계가 지배하고 있음에도 불구하고, 선진국들은 후행핵주기 전문 설계회사를 다수 보유하고 있었으나, 국내에는 후행핵주기 관련 전문기업이 없어 많은 부분을 해외에 의존해야 함은 물론 사업의 진행 또한 차질을 빚게 됨을 느꼈습니다. 이에 제가 직접 국내 원자력 후행핵주기 전문기업을 설립해보자고 마음을 먹었습니다.”

모든 후행핵주기사업의 중심에는 설계가 있다. 설계과정에는 운영은 물론 시설 및 구조물 구성, 부지특성, 기기부품규격, 제작, 설치, 시설건설, 인허가 등 시설의 안전성에 관한 모든 항목이 포함되어 있다. 최 대표는 코네스코퍼레이션을 설립하며 KAERI KHNP 재직 당시 후행핵주기 각 분야를 설계했던 경험을 바탕으로 여러 분야 요소기술에 대한 전문기술자를 확보하는 한편 동 분야 내부 교육 및 세미나를 이어가며 기초지식 습득에 집중했다. 또한, 국가 R&D와 각종 용역, 분야별 토론회에 참여하며 통합기술을 확보하고 국제학회 참석과 국외 전문가 초청 등 국외기술동향 파악 및 분석에도 무게를 실었다. 그는 대부분의 역무는 여러 전공들이 요소기술을 구성하고 이를 통합하는 기술을 필요로 한다며, 요소기술을 습득한 전문인력으로 분야별 적용성을 반영하고, 다양한 연구개발업무에 참여하며 경험을 확보하고자 노력했다고 설명했다. 또한, 안전성이 요구되는 모든 기계요소, 시설, 구조물 등은 규제기관의 인허가가 요구되기에 인허가가 필요한 모든 과제 참여시 계획과 수행방향에 대하여 규제기관과의 협의를 진행하며 업무 효율성을 높였다.

 

시간적 관리와 공간적 안전성 모두 확보해야 하는 후행핵주기 분야, 전략적 지원으로 미래 대비해야

원자력발전에 있어 무엇보다 중요한 것은 안전이다. 최규섭 대표는 원자력 안전을 구성하는 100개의 요소 중 단 하나라도 문제가 발생한다면 이는 결코 안전하다고 볼 수 없는 것이 원자력 분야라 힘주어 말했다. 원전 설계수명은 30~60년이고, 사용후핵연료 중간저장시설의 수명은 대략 50, 중저준위 방폐물 처분시설의 설계수명은 300, 사용후핵연료 처분시설의 설계수명은 1만년 이상이다. 최 대표는 후행핵주기 분야에서의 안전성을 확보하기 위해서는 이러한 시간적 개념을 반영해야 한다고 말했다. 현재 방폐물 처분시설은 장기적인 관리의 안전성을 위해 다중방벽의 개념을 적용하고 있으며, 각 방벽의 안전성에 대해 국제원자력기구(IAEA)ALARA(As Low As Reasonably Achievable) 원칙을 강조하고 있다. 최 대표는 처분시설의 안전성을 확보하기 위해서는 시간적인 관리의 흐름 속에 공간적인 안전성을 확보하는 것이 중요하다고 강조했다.

사용후핵연료의 관리를 위한 사업의 성패는 부지확보에 달려있습니다. 해당지역주민과 지자체의 수용성 여부에 좌우되는 부지 선정은 결코 쉬운 일이 아니죠. 그 과정에서 많은 갈등을 초래할 수 있는 만큼 선정방식과 절차에 있어 획기적인 변화가 필요합니다. 무인도나 폐광지역, 민통선 지역 등을 활용하는 것이 대안이 될 수 있죠. 또한, 복층개념의 처분, 심부시추공방식(DBD)을 적용하는 방안 등 여러 방법을 검토해야 할 것입니다.”

최 대표는 고준위 방폐물사업은 순수연구 분야와 사업진행에 필요한 분야의 두 갈래를 동시에 진행하는 것이 바람직하다는 견해를 제시하기도 했다. 현재는 순수연구 분야 위주로 진행되기에 연구결과가 사업추진 및 진행에 반영되기에는 부족한 점이 있다. 그는 사업영역에서의 다양한 대안 분석을 기반으로 한 연구결과를 통해 사업의 로드맵이 제시되어야 할 것이라 말했다. 핵심소재개발에 대한 제언도 이어졌다. 현재 사용후핵연료 운반 및 저장시설에 사용되고 있는 소재와 처분시설에 적용되는 소재 대부분은 해외에 의존하고 있는 상황이다. 이에 최 대표는 정부 또는 사업자 주도방식의 개발이 필요하다고 설명했다. 또한, 원자력분야뿐 아니라 다른 산업체에서 활용 중인 사례를 폭넓게 검토하며 전략적 지원을 이어가야 한다고 전했다. 더불어 부지 확보에 오랜 시간이 소요되는 만큼 독창적인 국내고유모델의 저장 및 처분방식 개발을 병행해야 함을 거듭 강조했다.

산업과 기술의 발달과 함께 고성능의 첨단 신소재가 등장하고 있습니다. 초장기적인 시설수명이라는 특성을 지닌 후행핵주기 분야는 현재 기술뿐만 아니라 미래기술에도 적용할 수 있는 미래산업 영역이기 때문에 향후 적용될 미래의 소재뿐 아니라 첨단미래관리방식을 적용하기 위한 연구를 병행하며 탄력적인 운영계획을 수립해야 할 필요성이 있습니다. 사업주관기관은 이를 위해 규제기관과의 심도 깊은 협의를 이어가야 할 것입니다.”

 

㈜코네스코퍼레이션 최규섭 대표 ⓒ박소연 기자 / 사진 박성래 기자
㈜코네스코퍼레이션 최규섭 대표 ⓒ박소연 기자 / 사진 박성래 기자

원자력 르네상스와 함께 대두되는 미래 성장동력 후행핵주기 분야, 초장기적 관점에서 육성하며 국제적 우위 선점해야

후행핵주기 분야는 국토의 안전과 생태계보존을 위해 장기간 국가차원에서 관리되어야 하는 분야이다. 또한, 처분의 경우는 세계 어느 나라에서도 운영경험이 완료된 적이 없는 무경험 분야이자 초장기적인 대응이 필요하다는 점에서 미래 성장동력이 될 것임이 자명한 분야이다. 그동안 위축된 원자력시장은 연구개발 분야에도 어려움을 가져다주었다. 관련 연구를 수행했던 많은 연구자들이 타 분야로 이적하며 연속성을 잃은 상황이다.

원전이 기후이변의 새로운 대안으로 주목받으며 불어온 훈풍은 새로운 미래를 가리키고 있다. 최규섭 대표는 국가의 미래를 위해 국내기술력 자립이 필수적이라며, 더 많은 기술항목 대한 연구내용의 도출과 후속진행은 물론 주요 수행결과의 데이터베이스 및 문서화를 통해 연속성을 확보해야 한다고 강조했다. 또한, 연구결과는 실제 사업에 반영되어야 하는 만큼 지속적인 업그레이드는 물론 사업주관기관과의 긴밀한 협조체제를 만들어가야 한다는 설명이다.

방폐물 관리기술의 개발은 초장기적으로 진행되는 사업입니다. 이에 사업일정 및 절차, 순서, 우선순위, 간섭사항 등 전반적인 사업을 명확히 이해하는 통합기술전문가를 활용하는 것이 바람직하다고 생각됩니다. 또한, 중간저장방식에 대해서는 경수로형 수직형모듈방식 등 방폐물 관리를 위한 새로운 대안을 면밀히 검토하며 국내 고유모델을 선정해야 할 것입니다.”

원자력은 여러 전공분야의 요소기술들이 결합하여 하나의 완성품을 만들어나가는 통합기술의 분야이다. 이에 각 기업의 고유특성을 살릴 수 있는 기업의 전문요소기술을 반영하는 것은 물론 각 요소기술에 대한 제3기관의 검증이 수반되어야 한다. 또한, 공공기관은 요소기술에 대한 검증과 더불어 타 분야와의 연계성과 결격항목에 대한 검토능력을 갖추어야 할 것이다. 이 과정에서 각각의 요소기술 관련 전문가들은 통합분야 전문가와 면밀한 소통으로 공동의 목표를 향해 나아가야 한다.

코네스코퍼레이션은 원자력 후행핵주기 분야 전문기업으로서 매 순간 업무와 연구에 충실히 임하며 국내 최초의 행보를 이어왔다. 최 대표는 지난해 경수로 맥스터 조밀건식저장시설 개념을 설정하여 국내 고유모델 개발의 토대를 마련한 점과 KISTEP심의위원으로서 현재 진행 중인 다부처과제 출범과 진행에 기여한 점을 가장 보람된 성과로 꼽았다. 아울러 세계적인 원자력 르네상스 시대에 부응하여 후행핵주기 분야의 첨단기술력 확보와 기술선진화에 기여하며 우리나라가 후행핵주기 분야에서도 국제적 우위를 점할 수 있는 토대 마련에 동참하겠다는 다짐을 전했다. 코네스코퍼레이션이 다시 뛰는 원자력 발전 그 중심에서 대한민국의 새로운 미래 먹거리를 창출해가고 있다.


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