'원자력 토털 솔루션' 대우건설, 세계 시장 정조준

글로벌 인플레이션 환경과 지정학적 요인으로 인해 에너지 분야에 대한 관심이 높아짐에 따라 원자력 분야에 대한 관심과 추진도 점차 확대되어가고 있다. 이러한 대외 환경 변화 속에서 대형 상용 원전에 대한 설계, 시공, 해체에 이르는 전 과정과 더불어 방사성폐기물 처분시설 및 연구용원자로 등 원자력과 관련한 전 분야에 대한 토털 솔루션을 제공할 수 있는 국내 유일의 건설회사가 주목받고 있다. 바로 대우건설이다.

대우건설은 차세대 원전인 SMR(Small Modular Reactor, 소형모듈원자로)에 대해서도 투자를 지속, 우리 기술로 개발되는 미래 원자력 기술 경쟁력으로 글로벌 시장을 개척해 나간다는 계획이다.

대우건설은 1991년 7월 국내 유일의 중수로형 원자력 발전소인 월성 3,4호기 주설비 공사를 시작으로 현재까지 총 30여개의 원자력 관련 프로젝트를 수행했고, 상용 원전과 연구용 원자로의 주설비 공사뿐만 아니라 중입자/양성자 가속기, 핵연료 제2공장, 방사성폐기물 처분시설 1단계 공사를 수행했다. 특히 2017년 국내 최초로 해외수출 1호인 사업인 요르단 연구용 원자로를 준공해 국내 민간기업 최초로 원자력EPC(설계, 조달, 건설, 일괄) 사업을 성공적으로 완료했다. 

뿐만 아니라, 작년 4월 3632억원 규모의 수출용신형연구로 건설공사를 수주하며 소형 원자로인 연구용원자로 분야에서 국내 최고의 기술경쟁력을 확보하고 있으며 2012년부터 국내 건설사 최초로 가동원전 설계기술(Q등급) 자격을 획득하고 이후 가동원전 일반종합설계, KEPIC 기계 및 구조 분야 원자력 설계 인증을 획득하면서 가동중 원전과 신규 원전 건설 및 월성1호기 해체에 대한 설계 수행을 진행하고 있다.

대우건설은 지난해 12월 전라남도 영광에 위치한 한빛3·4호기 증기발생기 교체공사를 성공적으로 완료했다. 증기발생기 교체공사는 수명이 남아 가동이 가능한 원전의 핵발전 효율을 높이기 위해 원전의 핵심기기중 하나인 증기발생기(Steam Generator)를 교체하는 공사이며 이를 위해서는 격납건물 내에 방사성 오염물질 제염 및 해체 기술 확보가 필수이다. 현재까지 한빛3·4호기를 포함에 우리나라에만 총 9기의 원전에서 증기발생기 교체가 완료되어 상용운전 되고 있다. 또한 핵연료 제3공장 건설공사(2023년 4월 준공) 및 핵연료 제3공장 플랜트 공정설비 공사(2023년 6월 준공) 역시 성공리에 마무리 됐으며, 핵연료 제2공장 건설공사 준공실적에 이어 대우건설의 기술력을 다시 한번 인정받았다. 

현재 대우건설은 ‘월성 1호기 해체공사 및 공정설계’도 수행하고 있는데 이는 경제적인 해체공사 설계와 공용설비 및 인접호기(월성 2호기)의 안전운영을 고려한 최적의 해체 공정을 설계하는 용역이다. 특히 월성1호기는 세계 최초로 해체 예정인 CANDU(캐나다형 중수로)형 원전으로, 대우건설은 이를 통해 중수로 해체사업의 해외 시장 경쟁력을 확보하게 된다. 

이처럼 대우건설이 원전해체분야에 투자하는 이유는 향후 원전 해체시장을 눈여겨 보고 있기 때문이다. 2022년 1월 산업부가 고시한 원전 한 호기당 해체추정 비용은 8726억원으로 국내 해체시장의 규모는 총 26조원 규모가 될 것으로 예상되며, 전세계적으로도 2022년 12월 기준 상용원전은 422기, 영구정지 원전은 204기, 해체가 완료된 원전은 21기(출처:IAEA PRIS)로 2020년대 후반부터 해체시장이 본격적으로 확대될 전망인 만큼 대우건설은 조기에 기술력을 확보하고 경쟁력을 갖추어 향후 확대되는 시장에 대비해 일찌감치 준비에 나서고 있다. 

원전관련 설계부터 시공, 성능개선, 폐기물처분, 원전해체에 이르는 전 사이클에 대한 기술경쟁력을 확보하고 있는 대우건설은 현재 체코·폴란드 신규원전 사업을 위한 한국수력원자력의 ‘팀코리아’에 건설분야 담당으로 참여하고 있다. 특히 폴란드 신규원전 사업은 퐁트누프 지역에 PWR(Pressurized Water Reactor, 가압형경수로) 2~4기를 건설하는 사업으로 ‘팀코리아’는 작년 10월 폴란드 민간 발전사 제팍(ZE PAK)·국영 폴란드전력공사(PGE)와 LOI를 맺은 상태이다. 대우건설 측은 “원자력 분야의 설계부터 해체에 이르는 토털 솔루션을 제공할 수 있는 경쟁력을 통해 우리 기술의 우수성을 세계 시장에 알리는데 앞장서겠다”고 밝혔다. 

또한 경주 월성 중저준위방사성폐기물처리장 공사를 통해 얻은 경험과 기술력을 바탕으로 슬로베니아에서 중저준위방사성폐기물 처리장 신규 건설공사 입찰에 참여하고 있으며 루마니아 체르나보다 3,4호기 상용원전 신규 건설사업에도 입찰 참여를 추진할 계획이다. 특히 루마니아 정부에서는 SMR 건설도 추진 중에 있어 대우건설은 이 분야에 대한 시장 진출도 준비하고 있다. 

이와 함께 대우건설은 신한울3·4호기 수주에도 공을 들이고 있다. 경상북도 울진에 위치한 신한울 3·4호기 건설공사는 2024년에 착공을 목표로 재개돼 8월 입찰공고가 나왔으며, 12월 주설비공사 사업자와 계약을 체결할 예정이다. 

이를 위해 대우건설은 이미 지난 7월 SK에코플랜트와 국내외 원전 및 플랜트사업 분야에 대한 공동협력 MOU를 체결하는 등 발빠른 행보를 보이고 있다. 대우건설의 원자력 토털솔루션 경쟁력에 더해 SK에코플랜트는 그룹차원에서 미국 SMR기업인 테라파워에 투자하하는 등 차세대 원전 기술 개발 및 사업화를 위해 전방위적으로 협력관계를 구축하고 있다. 양사는 기술제안서 경쟁력과 원자력발전 전 영역에 걸친 강력한 ‘원전 원스톱 솔루션’을 앞세워 수주를 따내겠다는 전략을 수립하고 있다. 

또한 대우건설은 국내 유일의 원자력 전문연구기관인 ‘한국원자력연구원’과도 MOU를 체결해 향후 SMR, 해외연구용원자로 등 원전 전문분야로의 사업기회 확대도 추진하고 있다. 대우건설은 이번 MOU를 통해 원자력 선진기술 연구개발에 함께 협력해 원천기술을 확보하고 신사업 발굴도 추진할 계획이다. 

대우건설의 한 관계자는 “체코·폴란드 원전 입찰에 대한민국을 대표해 참여하고 있는 만큼 대우건설의 기술력은 이미 인정받은 수준”이라며 “신한울3·4호기도 그룹의 전폭적인 지원이 더해져 수주에 최선을 다할 예정”이라고 밝혔다.

소형모듈원자로인 SMR은 출력규모 300MWe 이하인 원자로를 말하는 것으로 모듈화된 설계 및 제작으로 설계가 단순화되고 표준화가 쉬운 특성을 가지고 있다. 특히, 글로벌 규모의 탄소중립 정책과 지구온난화와 같은 기상이후를 막기 위해 화석연료를 줄여 나가야하는 시대적 상황에서 최근 유럽연합 EU에서 그린텍소노미에 원자력 발전과 천연가스를 포함시키며 원전에 대한 관심이 급속도로 높아지는 분야이기도 하다. 

우리나라는 이미 1997년부터 소규모 전력생산 및 해수담수화를 목적으로 하는 소형원전 개발에 착수해 지난 2012년 SMART100(System-integrated Modular Advanced ReacTor 100) 모델을 통해 세계 최초로 표준설계인가를 취득하며 관련 분야에서 앞선 기술력을 확보하고 있다. SMART는 전기출력 100MWe로 대형원전의 10분의 1수준의 경수형 원전으로 호기당 건설비 투입규모가 작으며 일체형원자로 설계와 피동안전 개념 채택이 용이해 안전성이 대폭 향상된 장점을 지니고 있다. 

대우건설은 SMART 표준설계인가 획득사업에서 한국전력이 주관사인 KEPCO 컨소시엄에 참여하며 SMR 분야에 대한 투자를 시작했으며 이후 SMART POWER사를 설립을 주도하며 중추적인 역할을 했다. 또한 이를 통해 향후 국내외 SMR 원전 시공에서 해당 모델을 통한 사업 진출시 우선공급권을 확보해 둔 상태이기도 하다. 

이러한 기술경쟁력을 통해 SMART100 은 지난 2015년 3월 사우디아라비아와 한-사우디 SMART 공동 파트너십 추진 양해각서를 체결했으며 SMART 건설을 위한 상세설계 작업 및 표준설계 변경인가를 진행 중에 있다. 또한 체코, 인도네시아, 가나, 남아프리카공화국, 필리핀 등과 파트너십 MOU를 체결하는 등 글로벌 시장에서 SMART100을 통한 SMR 분야 진출을 위해 노력하고 있다. 

SMART100을 통해 SMR에서 기술력을 확보한 우리나라는 이 기술을 기반으로 한단계 더 진화한 혁신형 SMR (i-SMR)을 개발하기 위해 투자를 지속하고 있으며, 이 과정에서도 대우건설은 한수원을 주관으로 하는 SMART Team Korea 협의체를 통해 i-SMR 기술개발사업 참여 및 투자를 적극 추진할 계획이다. 

i-SMR은 발전용량 170MWe 규모의 모듈형 원자로로 4개의 모듈 배치를 통해 출력 증감의 유연성을 증대시켰으며, 30일 이상 수냉 및 공기냉각이 가능해 냉각능력을 최대화시키고 원자로 건물 공간을 최적화 시켰다. 또한 사고시 운전원 개입을 배제할 수 있는 시스템을 적용하고 부지를 최소화하여 사고발생시 주민 대피가 불필요할 정도로 안전성 역시 대폭 강화시켰다. 

대우건설의 한 관계자는 “세계 최초로 표준화에 성공한 한국형 SMR에 참여한 기술경쟁력을 바탕으로 안전하고 깨끗한 차세대 에너지원인 SMR 분야에 대한 투자를 지속적으로 이어나갈 계획”이라며, “전세계적으로 중요성이 높아지고 있는 SMR 시장에서 대한민국의 기술력을 널리 알릴 수 있는 대표기업으로 거듭나기 위해 노력하겠다”고 밝혔다.