[공학저널 김하늬 기자] 원자력 발전소에서 생산된 전기는 현대 산업사회의 주요한 에너지원으로 기능하고 있지만, 발전 이후 남겨지는 사용후핵연료와 각종 방사성폐기물(이하 방폐물)의 처리 문제는 여전히 산업 전반의 중대한 과제로 남아 있다. 이러한 방폐물은 일반 폐기물과 달리 인간의 건강에 위협을 가할 수 있는 방사선을 오랜 시간 동안 방출하기 때문에 단순한 보관이나 매립으로 해결할 수 없으며 안전한 관리와 처분을 위한 제반 기술이 요구된다.

방사성 폐기물의 생애주기 관리를 위한 기술 인프라 확보는 원자력의 지속가능성과 직결되는 핵심 분야로 손꼽히고 있는 가운데 ㈜코네스코퍼레이션은 이러한 기술적 수요에 대응하기 위한 후행핵주기 기술 전문기업으로 자리매김하고 있다.

코네스코퍼레이션은 원자력 발전의 부산물인 방사성 폐기물 전반을 분석·처리·보관·운반·처분하는 통합형 기술체계를 구축하고 있으며, 특히 사용후핵연료 건식저장 시스템, 방폐물 업사이클링 기술, 방폐물 맞춤형 처리기술, 신소재를 이용한 고건전성용기(HIC) 개발 등 다양한 고유 기술을 기반으로 방폐물의 안전성과 자원화 가능성을 동시에 확보하고 있다.

특히 방폐물을 단순히 폐기 대상이 아닌 유용 자원으로 전환하는 ‘업사이클링 기술’은 주요한 기술개발 분야 중 하나로 방폐물을 재활용해 새로운 가치를 창출하는 기술을 의미한다. 이는 원자력 전주기에서 필요로 하는 소재나 특수한 산업에서 필요로 하는 원료(방사성 동위원소 등)로 전환해 활용함으로써 방폐물 처분비용의 획기적인 절감과 더불어 4차산업(우주, 국방, 정보, 환경 등) 분야에 고부가가치 제품 생산을 가능하게 해 경제적 효과를 가져올 수 있다.

대표적인 사례로 저준위 방폐물을 활용해 중성자 흡수체와 같은 고가의 물질로 전환하는 기술이 연구 개발되고 있다.

더불어 초고합금 등 다양한 신소재를 적용해 300년 이상 수명을 유지할 수 있는 고건전성용기(HIC)도 개발 중이다.

이러한 기술들은 개별 공정의 조합이 아닌 하나의 통합 서비스 체계로 운영된다. 방폐물이 발생한 시점부터 분석, 설계, 처리, 포장, 운반, 저장, 최종 처분까지의 모든 단계를 하나의 시스템 안에서 해결하는 ‘원스톱 서비스’는 코네스코퍼레이션의 가장 큰 강점 중 하나이다.

방사성 물질을 다루는 산업 특성상 무엇보다도 ‘안전성’ 확보가 전제돼야 하며 코네스코퍼레이션은 이에 대한 기술적·관리적 대응 역량을 고도화해왔다. 공정마다 품질보증체계를 적용해 실시간 검증과 기록 관리를 수행하고 있다. 더불어 국제원자력기구(IAEA) 및 미국 NRC(원자력규제위원회) 기준을 준용한 기술 설계와 절차 매뉴얼을 구축하고 있으며 방사선 취급 인력에 대해서는 정기적인 교육훈련과 자격 인증 제도를 운영 중이다.

이처럼 안전성과 기술 신뢰성을 최우선으로 삼고 있지만 원자력 기술개발에는 여전히 여러 현실적인 제약이 따른다. 새로운 기술을 개발하고 이를 상용화하는 데에는 10년 이상의 긴 시간이 소요되며 방폐물 산업은 수요자의 대부분이 정부기관에 집중돼 있어 시장이 제한적이라는 한계가 있다. 또한, 신기술 개발에는 막대한 자금이 필요하고 안전성과 관련된 까다로운 절차로 인해 진입 장벽도 높다.

이에 대해 코네스코퍼레이션 김문오 본부장(사진)은 “긴 호흡으로 꾸준히, 협력으로 함께 나아가야 한다”는 자세로 해외 진출, 연구기관과의 공동연구, 정부 R&D 과제 참여 등을 통해 이러한 한계를 극복해 나가고 있다고 설명했다.

코네스코퍼레이션은 실제로 다양한 기관·기업과 협력하고 있다. 특히 한국원자력연구원에서 수행중인 방폐물 업사이클링연구개발사업을 바탕으로 관계기관들과 협력해 실용화단계에 이르는 기술개발사업을 추진할 계획이다. 두산에너빌리티와는 사용후핵연료 건식저장시설과 고건성용기를 함께 개발하고 있다. 대우건설과는 고온가스로 개발과 월성 원전 해체 기술을 공동으로 추진할 계획이다. 이러한 협력을 통해 기술 신뢰성과 안전성을 높이고 개발 기간을 단축하며 해외 시장 진출의 발판도 마련하고 있다.

또한 현재 진행 중인 정부의 ‘현장형 사용후핵연료 연소도 측정기술 개발’ 과제와 같은 핵심 기술 개발 프로젝트에도 적극 참여해 관련 기술의 고도화에 기여하고 있다. 사용후핵연료의 연소도는 핵연료가 원자로에서 얼마나 연소되었는지를 나타내는 지표이다. 최근 고준위방사성관리 특별법이 통과돼 사용후핵연료의 저장, 운반, 처분 기술개발에 대한 중요성이 높아지면서 안전한 처리와 관리를 위해 정확한 연소도 측정 기술 개발의 중요성이 더욱 강조되고 있는 상황이다.

이처럼 축적된 기술 협력 경험과 설계 노하우는 최근 변화하는 원자력 산업 환경에 대응하는 데도 중요한 기반이 되고 있다. 탄소중립과 에너지 안보 해법으로 주목받고 있는 소형모듈원자로(SMR)의 확산과 함께 새로운 기술 수요가 빠르게 나타나고 있는 상황이다.

이에 대응해 코네스코퍼레이션은 SMR에서 발생하는 폐기물을 최소화하는 기술, SMR 수명 종료 후의 안전한 해체 기술, 그리고 소규모 설비에 적합한 경제적인 폐기물 처리 방법 등을 개발하고 있다.

이와 함께 해외시장 진출도 추진하고 있다. 현재는 UAE를 시작으로 방폐물 처리 수출을 준비하고 있으며 경제성과 기술성을 갖춘 고건전용기를 개발해 원자력발전소를 운영하는 각국에 수출할 계획이다. 향후에는 아시아, 중동, 아프리카 등 원자력 도입국 중심으로 국제 기술 인증을 확보하고 현지 파트너사와 협력해 안정적인 시장 진입을 도모할 예정이다.

김문오 본부장은 “UAE는 우리 기술의 우수성을 증명하는 첫 번째 해외 시장이 될 것”이라며 “코네스코퍼레이션은 앞으로 방폐물을 안전하고 효율적으로 처리하는 글로벌 리더로 성장하고자 한다. 업사이클링을 포함한 차세대 기술개발, AI 및 로봇 등 첨단 기술과의 융합, 국내외 연구기관과의 전략적 파트너십 구축, 전문 인력 양성, 환경친화적 기술개발을 통한 탄소중립 기여 등을 핵심 전략으로 삼고 있다”고 설명했다.

그는 이어 “국제 인증과 현지화 전략을 바탕으로 K방사성폐기물 기술의 수출 교두보를 확보할 것”이라며 “단순한 폐기물 처리 기업을 넘어 원자력 산업의 지속가능한 미래를 만들어가는 혁신 기업으로 성장하겠다”고 덧붙였다.

출처 : 공학저널 김하늬 기자

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