[인민화보] 화룽(華龍) 1호, 중국 원자력 발전의 이정표

2015년 12월, 화룽1호 시범공정의 첫번째 원자로 유닛 공정이 순조롭게 진행되고 있다. [사진=CNNC 제공]

인민화보 장진원(張勁文) 기자 =2015년은 중국의 원자력발전산업이 눈부신 성과를 거둔 한 해였다. 2015년 5월 7일 3세대 원자력 자체 기술 브랜드인 ‘화룽 1호’의 전세계 첫 시범사업인 푸칭(福清)원자력발전소 5호기가 공식 착공됨으로써 중국은 미국, 프랑스, 러시아의 뒤를 이어 3세대 원자력 자체 기술을 보유한 나라가 됐다. 이에 대해 첸즈민(錢智民) 중국핵공업집단(CNNC) 총경리는 “3세대 원자력 자체 기술 브랜드인 화룽 1호가 세상에 나옴으로써 고속철에 이어 원자력이 중국의 또 하나의 명함이 됐다”며 “이는 중국이 원자력 대국에서 원자력 강국으로 나아가는 상징”이라고 말했다.

2015년 화룽 1호는 해외 진출에서도 많은 성과를 거뒀다. 10월 중국광핵집단(廣核, CGN)이 주도한 중국측 컨소시엄과 프랑스전기(EDF)는 영국과 협의를 맺고 영국의 힝클리포인트 C(Hinkley Point C) 사업에 공통 투자하고, 후속 사업 중 하나인 영국 에식스(Essex)의 브래드웰(Bradwell) 원전에 화룽 1호 기술을 채택하기로 했다. 이어 11월 15일 중국핵공업집단은 아르헨티나원자력공사(NASA)와 공식 계약을 체결함으로써 아르헨티나에 화룽 1호 원자로 기술을 적용하게 됐다.

자주혁신이 만든 눈부신 성과

화룽 1호는 중국핵공업집단과 중국광핵집단이 공동 연구개발한 브랜드로, 긴 과정을 거친 끝에 탄생했다. 1997년 중국핵공업집단 원자력원은 ACP1000(1000MW급 선진 가압경수로, PWR) 개발을 시작했다. 이것이 화룽 1호의 기원이다. 이후 중국핵공업집단과 중국광핵집단은 자체 지적재산권을 보유한 ACP1000과 ACPR1000플러스 원자로 기술을 각각 개발했다. 2013년 이후 국가에너지국의 지도와 협조 아래 두 기업은 각자의 기술과 장점을 결합해 중국의 자체 브랜드인 3세대 원자로 화룽 1호를 개발했다. 화룽 1호는 중요한 과학연구 프로젝트를 50차례 시행하면서 700건 이상의 특허를 취득해 온전한 지적재산권 체계를 갖췄다.

2015년 5월 7일, 미래의 양산과 표준화 수요에 대비하고 기술 개선을 위한 화룽 1호의 첫 시범사업이 푸젠(福建)성 푸칭시에서 공식 착공됐다. 천화(陳桦) 중국원자력전력(中國核能電力)주식유한공사 총경리는 “화룽 1호의 첫 시범사업은 원자력 기술 분야에서 중국이 자주 혁신의 설계력을 갖췄다는 것을 세계에 보여줄 것”이라고 말했다.

자주 혁신은 중국 원자력 발전의 기반이고 중국 원자력의 ‘저우추취(走出去, 해외 진출)’의 강력한 뒷받침이다. 첸즈민 총경리는 “자주 혁신이 확보돼야 원자력을 수출할 자격이 있다. 그저 외국 것을 도입해 소화한 후 수출하는 것이라면 원천기술 보유국에 의해 제약을 받아 기술 이전시 제한 조건이 많아지게 된다”고 말했다.

기술적 부분의 자주 혁신 외에도 화룽 1호는 핵심 설비의 국산화에도 성공했다. 싱지(邢繼) 중국핵공업집단 중국원자력엔지니어링유한공사 부총경리이자 수석 엔지니어, 화룽 1호 총 설계자는 “화룽 1호 원전에는 5만6000개의 설비가 필요하다. 핵심설비 국산화를 이뤄 설비 국산화율이 85%에 달한다”고 말했다. 그는 “수입하는 설비도 있지만 소량이고 이것들은 주로 특수한 용도의 밸브다. 우리는 핵심설비 국산화 목표를 달성했기 때문에 화룽 1호의 해외 진출은 어떤 나라의 제약도 받지 않는다”고 강조했다.
후쿠시마 원전사고의 그림자에서 벗어나다.

화룽 1호는 지난한 연구개발을 거쳤을 뿐 아니라 원전 안전에 대한 전세계의 회의적인 태도도 무난하게 넘겼다. 미국의 쓰리마일섬(Three Mile Island), 구 소련의 체르노빌, 일본의 후쿠시마원전 사고로 원자력의 안전한 발전에 먹구름이 드리워웠다. 마지막 사고가 일본의 후쿠시마원전 사고였다.

2011년 3월 대형 지진의 영향으로 일본 후쿠시마현의 원자로 2기가 고장났고 그중 1기에서 두 차례 폭발이 일어나 방사능이 노출되는 사고가 발생했다. 후쿠시마 원전 사고 발생 이후 각국은 원자력 발전 계획을 앞다퉈 중단했고 원전 안전을 재평가했다. 반면 화룽 1호는 전세계 원자력 개발이 중단된 상황에서 흐름을 거슬러 회의적인 시각과 재평가를 직시했다.

2014년 12월 4~5일, ACP1000은 국제원자력기구(IAEA)의 설계 안전성 검토(GRSR)를 통과했다. 이는 중국의 3세대 원자력 자체 기술이 처음으로 국제기관의 심사를 받은 것이다. IAEA 전문가는 ACP1000은 설계 안전 부분이 성숙하고 믿을 수 있으며 IAEA의 선진 원자력 기술 설계 안전 기준을 만족시켰다고 말했다. 이는 화룽 1호 기술을 인정한 것으로 중국의 자체 원자력 브랜드의 안전성이 국제 경쟁력을 가졌다는 것을 뜻한다.

안전은 원자력 발전의 전제다. 2세대 원자력 기술과 비교해 제3세대 원자력 기술의 가장 큰 특징은 안전성이 대폭 강화됐다는 점이다. 현재 전세계적으로 대표적인 3세대 원자력 기술은 미국의 AP1000, 프랑스의 EPR 등이다. 화룽 1호의 안전성을 평가하면서 싱지 부총경리는 “EPR은 안전 시리즈 강화로 안전성을 확보했다. AP1000은 수동적 안전 개념을 갖췄다. 수동적 안전이란 외부 동력원에 의존하지 않고 자연적 대류, 중력 등 자연의 본성으로 안전성을 보장하는 시스템이다. 화룽 1호는 혁신적으로 ‘능동과 수동을 결합한 안전 설계 개념’을 채택해 수동으로 능동을 보충해 안전성을 강화했다”고 말했다.

이 밖에 화룽 1호는 후쿠시마원전 사고의 교훈을 받아들여 원전의 수소 폭발과 단전 사고 반응 능력을 강화했다. 쉬리건(徐立根) 푸젠푸칭(福建福清)원자력공사 부총경리는 후쿠시마원전 사고를 분석하면서 “후쿠시마는 1세대 비등수형 원자로이기 때문에 철제 격납용기와 수소 제어 장비가 없다. 지르코늄합금이 고온에서 수증기를 만나 수소가 발생했다. 후쿠시마원전 사고에서 발생한 폭발은 주로 수소 폭발이었다. 화룽 1호는 이런 문제를 개선해 철제 격납용기와 수소 제어 장비를 설치했다. 격납용기는 방사성 기체를 잡아 환경에 노출시키지 않고 원자로를 안전한 상태로 유지시킬 것”이라고 말했다. 이어 그는 “화룽 1호는 동력원을 개선했다”며 “후쿠시마원전을 교훈 삼아 우리는 이동식 전원 공급기를 늘려 원전 안팎의 전원에 문제가 생기면 헬기로 전원을 보낼 것”이라고 말했다.

경제성 환경보호 ‘두마리 토끼’ 잡기

원전은 건설 기간이 길고 설비 제조 비용이 높다. 원전 건설의 경제성을 확보하는 것이 화룽 1호의 순조로운 해외 진출에 있어 매우 중요한 요소다.

전세계 3세대 원자력 기술의 경제성을 분석하면서 첸즈민 총경리는 “설정된 안전 품질과 기술에 따라 건설한다면 전세계적으로 공사기간 내에 건설이 완료될 3세대 원자로는 적을 것이다. 프랑스의 EPR은 폴란드에서 첫 원전을 건설하면서 공사기간이 58개월에서 90개월로 늘어나 원전발전업체 아레바(AREVA)가 파산했다. 미국의 AP1000은 중국 싼먼(三門) 원전 공사에서 공사기간이 39개월 늦춰졌다”고 말했다. 화룽 1호 첫 시범사업의 건설 진행 상황에 대해 천궈차이(陳國才) 푸칭원자력 부총경리는 “푸칭 5호 원전의 총 건설 기간은 62개월로 그중 토목 공사기간이 25개월이다. 현재 진도로 보면 앞으로 23개월 내에 완성될 것”이라고 말했다. 천화 중국원자력전력공사 총경리는 “전세계적으로 3세대 원자로가 아직까지 완공된 것은 없지만 현재 진도로 봤을 때 우리 것이 경제성이 가장 높다”고 평가했다.

경제성 외에 화룽 1호는 핵폐기물, 사용후 핵연료 처리에도 높은 기준을 적용했다. 천화 총경리는 화룽 1호 원전의 핵폐기물 처리를 소개하면서 “원전과 원자력 설비에서 나오는 폐기물은 중저준위 방사성 폐기물과 고준위 방사성 폐기물 두 종류로 나뉜다. 중저준위 방사성 폐기물은 전 세계에서 통용되는 방식인 포장 후 방호통에 넣어 중저준위 방사성 처리장에 보관한다. 고준위 방사성 폐기물은 밀폐식 순환 방식을 채택해 사용 후 핵연료를 원자료 내에 두어 이용할 수 있는 부분을 추출해 재사용한다. 우리의 기술은 전반적으로 앞선 것”이라고 말했다.

미국 등 선진국의 3세대 원자로 기술이 국제적으로 인정을 받았지만 경쟁 압력이 거세다. 중국이 자체 개발한 화룽 1호는 안전성과 경제성을 무기로 해외로 성공적으로 진출하고 있다. 첸즈민 총경리는 “화룽 1호 등 자체 개발한 3세대 원자력 기술을 채택한 원전 프로젝트가 건설 단계로 진입하면서 중국의 원자력 기술에 대한 국제사회의 인식도 높아지고 있다”면서 “중국의 ‘일대일로(一帶一路)’ 구상 추진과 원자력산업의 해외진출 가속화를 지원하는데 힘을 모으겠다”고 말했다.

* 본 기사는 중국 국무원 산하 중국외문국 인민화보사가 제공하였습니다.