사용후핵연료관리핵심기술개발사업단은 원자력계 최초 다부처 예타사업인 「사용후핵연료 저장‧처분 안전성 확보를 위한 핵심기술개발사업」을 수행하기 위하여 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 원자력안전위원회가 공동으로 설립한 사업단입니다.

사업단은 1본부 3개 팀으로 사업기획·평가·성과관리를 위한 사업기획팀, 사업단 운영을 위한 운영관리팀, 성과확산·홍보를 위한 커뮤니케이션팀으로 구성되어 현재 총 13명의 직원이 근무 중입니다.

사업단은 예비타당성조사 사업을 성공적으로 완수하기 위해 기관 비전하우스체계의 핵심 가치인 신뢰(Trust), 탁월(Excellence), 지속가능(Sustainability), 실용(Usefulness)에 근거한 중점추진 전략을 토대로 운영 중이며, 안전하고 신뢰할 수 있는 사용후핵연료 중간저장 및 심층처분 핵심기술을 확보하기 위해 노력하고 있습니다.

‘사용후핵연료 저장‧처분 안전성 확보를 위한 핵심기술개발사업’은 사용후핵연료 저장·처분 핵심솔루션 개발과 관리기반 구축을 최종 목표로 ‘21년부터 ‘29년까지 약 4,300억 원의 예산이 투입되는 국가 R&D 사업입니다. 사업 범위는 사용후핵연료 건식저장 안전성 실증 및 시험, 지하연구시설 내 처분시스템 실증 기반 확보, 심층처분과 관련된 규제요건 및 검증기반 확보 등 저장, 처분, 규제 분야에 걸쳐 사용후핵연료 관리기술을 개발하는 것입니다.

본 사업은 3개의 전략과제와 7개의 중점과제로 구성되어 있으며 총 45개의 국내기관과 연평균 약 520명의 연구원들이 참여 중입니다. 부처별 역무에 따라 총 3단계로 계획된 본 사업은 ‘23년 1단계를 성공적으로 종료하였으며, 현재 2단계 사업이 순항 중입니다.

저장과 처분 분야 성과목표 달성을 위한 연구개발은 과기정통부와 산업부가 연계하여 공동으로 수행하고, 규제 분야는 독립성 확보 차원에서 원안위에서 독자적으로 수행하고 있습니다. 분야별 성과로는,

• - [저장]
• 사용후핵연료 저장용기의 열적 안전성 평가 성능 시험, 콘크리트와 금속 용접부 파손 여부를 확인하기 위한 시험장치 구축 및 재료 특성 데이터 확보, 사용후핵연료 장기저장을 고려한 기계적 건전성 평가 방법론 개발, 저장용기 내부 구조재 열화 메카니즘 정립, 중수로 사용후핵연료의 건전성 검증을 위한 평가체계 수립
• - [처분]
• 지하수, 암반구조 등 지하환경 변화를 반영하여 처분시스템 성능 평가 수행을 위한 모델 개발, 천연암반 및 인공구조물이 지하 환경에 의해 변화하는 현상을 분석하기 위한 시험장치 구축 및 시험 데이터 확보, 처분부지 적합성 조사·평가 지침 개발, 심층처분시스템 종합안전성(Safety Case) 평가 체계 구축
• - [규제]
• 심층처분시설 부지 선정과 천연방벽의 안전성 규제에 필요한 요건 개발, 부지 선정 적합성과 천연방벽 성능을 검증할 수 있는 방법론 개발 등 사용후핵연료 저장·처분·규제 전 분야에서 괄목할만한 성과를 도출하고 있습니다.

이러한 성과는 고준위방사성폐기물 안전관리기술 포럼 개최, 대한민국 과학기술대전 참가 등을 통해 지속적으로 홍보하여 사용후핵연료 관리의 시급성과 중요성, 기술개발의 우수성을 알리기 위해 노력하고 있습니다.

또한 서울대학교, 경희대학교, Expertise France, 프랑스 방사성폐기물관리기구(ANDRA), 미국 샌디아 국립연구소(SNL) 등 국내·외 유관기관과 고준위방사성폐기물 관리에 대한 대외협력 체계를 구축하였습니다.

프랑스 ANDRA-iKSNF 업무협약(MOU) 체결식

주한프랑스대사관-EXPERTISE FRANCE-iKSNF 업무협약(MOU) 체결식

대한민국 과학기술대전 참가

고준위방사성폐기물 안전관리기술 포럼 개최

사업단 비전인 ⌜국민 안심을 위한 사용후핵연료 저장·처분 기술개발 및 기술가치 확산 선도기관⌟ 으로의 도약을 위해 노력할 것입니다. 특히, 국민과의 소통과 정보 공유를 최우선 가치로 두어 전문적이고 체계적인 기술개발 과정과 내용을 다양한 눈높이에 맞게 제공하여 국민 수용성 증진을 위해 총력을 기울이겠습니다.

국내 사용후핵연료 관리 문제를 해결하기 위해서는 무엇보다 국민의 관심과 이해가 필요합니다. 따라서 사업 2단계에는 과학기술 분야뿐만 아니라 인문·사회계열과의 협력체계를 구축하고 확대하는데 중점을 두고 효과적인 커뮤니케이션 활동을 추진할 계획입니다.

또한, 본 사업 수행을 통해 확보되는 기술과 관련 주요 데이터가 후속 R&D 사업인 지하연구시설(URL) 실증사업에서 유의미하게 활용될 수 있도록 기술 보전과 지식 전수에도 최선을 다하겠습니다. 이를 위해 사업단 고유의 자체 성과관리시스템(AMS)을 개발하여 운영 중이며, 보다 체계적인 성과물 관리와 공유를 위해 상시모니터링 중입니다.

‘21년 4월 출범한 사업단은 현재까지 사용후핵연료 저장·처분 안전성 확보를 위한 핵심기술개발사업의 주축이 되어 여러 참여기관이 뜻을 모아 연구개발에 전념할 수 있도록 지원하고 있습니다. 앞으로도 사업단은 사용후핵연료 관리 R&D 사업의 콘트롤 타워로서 사업성과의 적기 달성과 책무 완수를 위해 매진하겠습니다.

세아베스틸은 세계적인 수준의 특수강 생산 기반 시설과 최적의 자동화 생산 시스템을 갖춘 특수강 전문 제조사로 제조 경험과 기술을 바탕으로 고품질의 제품을 공급하여 석유화학, 발전, 조선, 산업기계, 원자력 분야의 신뢰할 수 있는 파트너로 인정받을 수 있었습니다.

다양한 원자력 기기용 대형단조품 제조 경험을 토대로 2018년에 ORANO TN과 협력하여 CASK 제작 분야까지 확대하였습니다. 2021년에는 국내 최초로 한국수력원자력에 고연소 원전연료 운반용기 프로젝트에 참여하여 SKID, YOKE 제작 및 CASK의 열전달 시험 등 각종 평가를 수행하였습니다. 지난 수년간 국제 원자력 기준에 맞춰 제품의 설계, 제작, 평가 등 기술 신뢰성 확보 과정을 거쳐 사용후핵연료 운반저장용기 양산화 시스템을 구축하였으며 2022년에 국내 최초로 사용후핵연료 운반저장용기를 미국에 수출하였습니다.

세아베스틸은 2023년 7월에 한국수력원자력 표준형원전 사용후핵연료 운반용기(KN-18)를 수주하였고 내년에 총 4대(한빛본부용 2대, 한울본부용 2대)를 공급할 것입니다.

국내 최초 사용후핵연료 운반저장용기 미국수출

한국수력원자력(주) 고연소 원전연료 운반용기 프로젝트 참여

세아베스틸은 원자력 분야에서 원자력 관계기관 및 관련 업체들과 네트워크 구축 및 협력을 통해 한국방사성폐기물학회의 법인회원으로서 다양한 이바지를 할 것이고 그와 더불어 여러 비즈니스 기회를 학회 및 회원사들과 창출하고자 합니다.

세아베스틸은 코로나 상황에서도 2020년 7월 춘계학술발표회 때, CASK 공장 견학 프로그램을 지원한 것처럼 적극적인 자세로 워크숍 등에서 주도적 역할을 할 것이고, 공장 견학 등 다양한 지원을 하겠습니다.

세아베스틸은 국내 최초로 CASK 실 제작 경험이 있습니다. 2022년 8월에는 국내 최초로 US NRC 품질보증 프로그램 심사 통과를 하였습니다. 세아베스틸에서 제작한 용기는 미국에 수출하였고, 원자력발전소에 사용후핵연료를 장전 후 소내 저장되고 있습니다. 세아베스틸은 CASK 제작 설비 및 검사 기술을 보유하고 있으며 Shrink Fitting(이종 재료를 용접 없이 조립하는 공정), 용접 건전성 및 조립 기밀성 보증 시험, Metal Spray, 방사선차폐재 국산화 최초 양산 적용 등과 같은 여러 핵심 제작 기술들을 확보했습니다.

사용후핵연료 심층처분시스템
처분용기 제작기술
CANDU 용기 제작

사용후핵연료의 심층처분시스템
처분용기 제작기술
실규모 PWR 내부 주철용기 제작

사용후핵연료의 심층처분시스템
처분용기 제작기술
공학규모 PWR 용기제작

원자력 기자재 공급 및 특수강 공급, 대형단조품, CASK, 원자력 후행 산업, SMR 단조품/제품 공급 등을 하고 있습니다.

대형단조 Shell 제작

TN-40HT CASK Trunnion 용접

TN-40HT CASK Basket Insertion

2023년 7월에 약 350억원 규모의 한국수력원자력 표준형원전 사용후핵연료 운반용기 수주를 했습니다. 세아베스틸은 2019년에 군산에 원자력 공장을 가동하며 ORANO TN 사용후핵연료 운반저장용기 제작, 한국수력원자력 고연소 원전연료 운반용기 프로젝트에 참여하여 용기 제작 관련 실적을 착실히 쌓아가고 있었습니다. 총 4대(한빛본부용 2대, 한울본부용 2대)를 내년에 공급할 예정이며, 관련 기업들과 유기적인 업무 협조로 일정에 맞춰 진행되도록 최선을 다하고 있습니다.

세아베스틸은 원자력 시장에서 사용후핵연료 처리분야 역량을 향상시켜 글로벌 경쟁력을 강화해 나가겠습니다. 국내에서는 수년 뒤에 예정된 한국수력원자력 건식저장시스템 용기 제작 수주 목표를 가지고 있습니다. 최근에 전 세계적으로 관심을 받는 SMR(소형모듈원전) 관련하여 단조품, 용접 제품 등 공급 목표를 가지고 다양한 준비를 하고 있습니다.

국책과제를 통해 우리나라 원자력 기술 발전에 이바지하겠습니다. 한국원자력연구원(KAERI)과 사용후핵연료의 ‘심층처분시스템 처분용기 제작기술 개발’을 하고 있으며 향후 지하연구시설에서의 공학적 방벽 성능 실증 시험에 활용하고, 국내 고유처분시스템과 연계하여 최종 처분사업의 처분용기 제작에 활용하고자 합니다. 국내 한국원자력환경공단(KORAD)와는 ‘사용후핵연료 관리단계 안전연계 기술개발’을 하고 있으며 사용후핵연료 연계관리 다수의 시나리오에서 효율적이고 최적화된 연계관리 기술을 개발하고자 합니다.