원자력발전소 연료 만드는 대전공장…환경방사선 안정·기술수출까지

대전 한전원자력연료 생산공장 가보니

대전에 위치한 한전원자력연료(주)가 1982년 설립 이후 기술자립과 핵심 부품 국산화에 나서고 있다.  (사진=원자력연료(주) 제공)

"저희가 생산해 원자력발전소에 납품하는 손톱만한 소결체 1개가 4인 가족 1가구가 약 6개월간 쓸 수 있는 전력을 만듭니다."

국내 원자력 발전소에 핵연료를 전부 공급하는 한전원자력연료(주) 대전 본사와 생산공장을 방문했을 때 가장 먼저 눈에 띈 것은 현재 환경방사선량률을 표시하는 전자게시판이었다. 5월 22일 기자가 방문한 한전원자력연료 내 한마음관에서는 0.11 u㏜/h 측정되었고, 완성된 소결체를 길이 4m 연료봉에 357개 장전해 완제품을 만드는 핵연료1동 공장 안에서도 0.29u㏜/h가 표출되고 있었다. 이곳 공장에서는 육불화우라늄 상태의 원료를 이산화우라늄 분말로 변환해 첨가물을 혼합해 소결체 제조 직전의 분말을 만드는 공정부터 1750도 고온에서 소결하고 표면을 연마해 세라믹 형태의 소결체를 제작하는 과정이 이뤄진다. 또 지르코늄 합금 튜브에 소결체를 장입하고 압축스프링을 창작한 뒤 헬륨가스를 압축해 양쪽 끝단을 밀봉하는 것으로 연료봉 생산이 완료되면, 트럭에 실려 전국 원자력발전소로 옮겨진다.

경수로 원자력연료 제조공정.  (그래픽=한전원자력연료(주)제공)

이날 대덕특구 기자단의 방문에서는 핵연료1동의 생산공정을 참관할 수 있었는데, 안전 부문과 기술자립이 어디까지 이뤄졌는지가 주요 화두였다. 한미 원자력협정에 따라 연구 목적 외의 농축이 불가능해 육불화우라늄 형태로 원료를 수입해 소결체로 가공 중이고, 연료봉 역할을 하는 지르코늄 합금 튜브의 원재료 역시 수입 중이다. 반대로, 연소성능, 열적성능, 내진성능, 신뢰성 및 제조성을 향상시킨 'HIPER16·17'의 독자 기술소유권이 확보된 원천기술을 개발했으며, 충남 논산공장에서 생산 중인 지르코늄 합금 튜브는 우수한 성능을 인정받아 기술을 이전한 미국으로 역수출하고 있다.

원자력연료의 국산화와 기술 자립을 위해 1982년 설립해 국내 원자력발전소 26기에 연료를 전량 공급하고 있다. 한국이 건설한 아랍에미레이트(UAE) 바라카 원전에 원자력연료를 수출 중이고, 최근에는 핵심 부품인 '피복관'을 미국에 수출하고 있다. 또 생산된 연료봉은 안에 소결체가 정상적으로 창작되었는지, 헬륨가스가 새는 것은 아닌지 전수 검사를 실시해 연료봉의 집합체에 불량품이 없도록 관리한다.

여용길 한전원자력연료(주) ESG협력실장은 "완성된 연료를 운반할 때도 경찰과 협력해 안전을 확보하고, 현재 환경방사선량률과 방사선환경영향평가 보고서를 홈페이지를 통해 공개해 누구나 확인하실 수 있다"라고 설명했다.
임병안 기자