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OPR-1000

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목차

1. 개요

OPR-1000은 대한민국에서 개발된 100만kW급 가압경수로형 원자로로, 한국 지형과 환경에 최적화된 설계를 특징으로 한다. 1980년대 한국형 표준 원전 개발을 목표로 시작되어, 1998년 한울 3호기에 처음 적용된 이후 여러 원자력 발전소에 사용되었다. OPR-1000은 안전성 및 효율성 개선을 위해 다양한 기술이 적용되었으며, 12기의 발전소가 현재 운영 중이다. 하지만 부품 결함 및 안전 검사 문제, 지적 재산권 분쟁 등의 논란이 있었으며, APR1000은 유럽 시장 수출을 위해 개발된 모델이다.

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OPR-1000
개요
울진 원자력 발전소 전경
울진 원자력 발전소 전경
종류가압 경수로
개발한국전력공사
제조한국전력기술
운영한국수력원자력
설계 수명40년 (현재 수명 연장 검토 중)
발전 용량1,000 MW급
노형가압 경수로
특징
안전성안전 주입 탱크
다양성 확보 계통
격납 건물 살수 계통
성능계통 운전 여유도 증가
피동형 안전 설비 채택
기술 자립도국산화율 향상
현황
건설 현황총 12기 운영 중
고리 3, 4호기
영광 1~6호기
울진 1~6호기 (현재 한울 1~6호기로 명칭 변경)
추가 정보OPR-1000 노형을 기반으로 APR-1400 개발
신고리 3, 4호기, 신한울 1, 2호기에 APR-1400 노형 적용

2. 역사

1957년 국제원자력기구(IAEA) 회원국이 된 대한민국은 1978년 고리원자력발전소 제1호기를 준공하며 원자력 발전의 역사를 시작했다. 1984년부터 한국 실정에 맞는 표준형 원전 개발을 위해 미국 ABB-CE사의 1,300MWe급 원전인 System80의 원자로 계통을 모델로 공동설계에 착수했다. 1988년 한빛 3·4호기의 원자로 계통설계가 완성되었고, 1989년 국내 기술진에 의해 원자로 계통설계가 마무리되어 최적의 원전이 개발되었다. 2007년 APR-1400 모델인 신고리 3·4호기 건설이 시작되기 전까지 국내에 건설된 총 10기의 원자력발전소는 한국표준형원전(OPR-1000)으로 건설되었다. 1998년부터 상업 가동을 시작한 울진 3호기는 한국 원자력 발전소 표준형으로 기획되어 높은 안전성과 신뢰도를 보였다.

2. 1. 개발 배경

1957년 대한민국은 국제원자력기구(IAEA) 회원국이 되어 원자력 발전의 역사를 시작했다. 1978년 고리원자력발전소 제1호기가 준공되어 대한민국 최초의 원자력 발전소가 되었다.[1] 1980년대 한국은 원전 기술 자립을 목표로 미국 ABB-CE사의 System80 원자로 기술을 기반으로 한국형 표준원전 개발을 추진했다.[1] 1983년부터 1991년까지 스위스 아세아 브라운 보베리(ABB)사와 기술 제휴를 맺었다.[2] 1984년 한국 실정에 적합한 표준형 원전 개발을 위해 ABB-CE사의 1,300MWe급 System80 원자로를 모델로 공동설계에 착수했다.[1]

2. 2. 개발 과정

1978년 고리원자력발전소 제1호기가 준공된 이후, 1984년부터 한국 실정에 맞는 표준형 원전 개발이 시작되었다. 미국 ABB-CE사의 1,300MWe급 원전인 System80의 원자로 계통을 모델로 하여 공동설계에 들어갔다. 1988년 한빛 3·4호기의 원자로 계통설계가 완성되었고, 1989년에는 국내 기술진에 의해 원자로 계통설계가 마무리되면서 한국형 표준원전(OPR-1000)의 초기 모델이 완성되었다.

1990년대 말에는 ABB-CE사의 System80+을 기반으로 140만kW급 APR-1400이 개발되었다. OPR-1000 개발 과정에서 한국인의 체형 및 관행에 맞는 인간공학적 개념을 적용한 최신 제어설비를 채택하여 운전원 실수에 의한 사고 발생률을 최소화하고자 노력했다. 또한 한국의 해양 및 지질 특성과 산업, 공업 수준에 맞도록 개량해 최적화했다.

2. 3. KEDO 사업 참여

1995년 한반도에너지개발기구(KEDO) 주도로 이루어졌던 북한 신포 경수로 건설 사업의 원전 모델로 한국형 표준원전이 채택되었다.[1]

3. 특징

OPR-1000은 한국 지형과 환경에 최적화된 100만kW급 가압경수로형 원자로이다. 일체형 원자로 상부 구조물, 복합건물 등으로 개선하여 안전성과 효율성을 높였다. 합성구조물 공법과 원자로 냉각재 계통의 자동용접을 적용하여 건설 공기를 단축하고 시공 품질을 향상시켰다. 해수 배수 방식을 수중 배수 방식으로 도입하여 환경 영향을 최소화했다.

4. 설계 조건

열출력비소비전력량설계수명내진설계기준연료교체간격
2815MWt1000MWe40년SSE 0.2g, OBE 0.1g12~18개월


5. 적용 원전

OPR-1000은 대한민국의 여러 원자력 발전소에 적용되었다. 1998년 한울 3호기를 시작으로, 한빛, 신고리, 신월성 등 국내 여러 원자력 발전소에 OPR-1000이 적용되었다.[5]

OPR-1000 적용 원전[5]
발전소호기상태건설 시작최초 임계상업 운전
한빛3운전 중1989년 12월 23일1994년 10월 13일1995년 3월 31일
41990년 5월 26일1995년 7월 7일1996년 1월 1일
51997년 6월 29일2001년 11월 24일2002년 5월 21일
61997년 11월 20일2002년 9월 1일2002년 12월 24일
한울31993년 7월 21일1997년 12월 21일1998년 8월 11일
41993년 11월 1일1998년 12월 14일1999년 12월 31일
51999년 10월 1일2003년 11월 28일2004년 7월 29일
62000년 9월 29일2004년 12월 16일2005년 4월 22일
신고리12006년 6월 16일2010년 7월 15일2011년 2월 28일
22007년 6월 5일2011년 12월 27일2012년 7월 20일
신월성12007년 11월 20일2012년 1월 6일2012년 7월 31일
22008년 9월 23일2015년 2월 8일2015년 7월 24일


6. 안전성 문제 및 논란

신고리 1호기는 OPR-1000 최초로 2011년 2월 28일에 가동되었다. 2012년 10월 2일 오전 8시 10분, 신고리 1호기는 핵분열 속도를 제어하는 제어봉 오작동 경고 신호로 인해 가동이 중단되었다. 이는 상업 운전 시작 이후 첫 오작동이었으며, 원인 조사가 진행되었다.[7]

6. 1. 부품 결함 및 안전 검사

2012년, OPR-1000 원자로에 사용된 일부 부품이 품질 검증을 제대로 거치지 않은 채 납품된 사실이 밝혀져 조사가 시작되었다.[8] 부정 부품이 더 많이 사용된 한빛 5, 6호기는 부품 교체 시까지 가동이 중단되었고, 한빛 3, 4호기와 한울 3호기는 부품 교체를 기다리는 동안 가동이 허용되었다.[8] 2013년 초, 한빛 5, 6호기는 재가동이 승인되었으나,[9] 같은 해 4월, 추가적인 안전 검사 과정에서 신고리 1, 2호기와 신월성 1, 2호기에서 안전 관련 제어 케이블의 품질 보증 서류가 위조된 사실이 드러나 가동이 중단되었다. 신월성 2호기는 건설이 완료되었지만, 케이블 교체 전까지 가동이 허용되지 않았다.[10] 동일한 케이블이 신고리 3, 4호기에서 건설 중이던 APR-1400 원자로에도 사용되어[10] 가동이 1년 지연되었다.[11] 케이블 교체 후, 2014년 1월에 신고리 1, 2호기와 신월성 1호기는 재가동 승인을 받았다.[12] 신월성 2호기는 2015년 2월에 계통에 연결되었고,[13] 같은 해 7월에 상업 운전이 시작되었다.[14]

6. 2. 지적 재산권 분쟁

2009년, UAE 원자력 발전소 플랜트 입찰 과정에서 미국의 웨스팅하우스 일렉트릭(Westinghouse Electric)사가 한국전력 측에 원자로 냉각재 펌프 등에 관한 지적 재산권을 주장하며 사실상 수출 중단 조치를 취했다. 이는 당초 기술 제휴를 맺었던 ABB사의 원자로 부문이 합병을 거듭하면서 웨스팅하우스사가 지적 재산권을 소유하게 되었기 때문이다. 이로 인해 한국 표준형 경수로가 순수 국산 기술만으로 만들어진 것은 아니라는 사실이 밝혀졌다.

7. APR1000

APR1000은 APR1400의 설계 특징을 더 많이 통합하여 유럽 시장 수출을 위해 개발된 모델이다. 2023년 3월 유럽 유틸리티 요구사항(EUR) 기구로부터 적합성 인증을 획득했다.[15][16] 평가는 2019년 11월에 요청되었고, 2021년 2월에 시작되었다. APR1000을 사용하려면 각 국가에서 설계 승인을 받아야 한다.[15][16]

한국수력원자력(KHNP)은 웨스팅하우스와 지적 재산권 소송을 진행 중이다. 웨스팅하우스는 APR1000 설계에 자사 기술이 포함되었다고 주장하는 반면, 한국수력원자력은 APR1000이 독자적으로 개발된 설계라고 주장한다.[17]

참조

[1] 웹사이트 OPR1000 https://web.archive.[...] KEPCO 2013-12-17
[2] 서적 Nuclear Reactors: Generation to Generation http://www.amacad.or[...] American Academy of Arts & Sciences 2014-01-07
[3] 웹사이트 GEN III/GENIII+ : Korean Perspective - APR1400 http://www.iaea.org/[...] Korea Hydro & Nuclear Power Co. 2011-07-04
[4] 간행물 The Design Features of the Advanced Power Reactor 1400 2009-10
[5] 웹사이트 Korea, Republic of https://pris.iaea.or[...] 2015
[6] 웹사이트 Nuclear Power in the United Arab Emirates https://web.archive.[...] World Nuclear Association 2013-12
[7] 뉴스 Nuclear reactor halts operation due to malfunction http://english.yonha[...] Yonhap News 2012-10-02
[8] 뉴스 Korea probes forged quality certificates http://www.world-nuc[...] World Nuclear News 2012-11-07
[9] 뉴스 South Korean units restart after probe http://www.world-nuc[...] World Nuclear News 2013-01-02
[10] 뉴스 New component issues idle Korean reactors http://www.world-nuc[...] World Nuclear News 2013-05-28
[11] 뉴스 Recabling delays Shin Kori start ups http://www.world-nuc[...] World Nuclear News 2013-10-18
[12] 뉴스 Korean reactors cleared for restart http://www.world-nuc[...] World Nuclear News 2014-01-02
[13] 뉴스 Grid connection for South Korean reactor http://www.world-nuc[...] World Nuclear News 2015-02-26
[14] 웹사이트 South Korean reactor enters commercial operation http://www.world-nuc[...] 2015-07-24
[15] 뉴스 South Korea's APR1000 certified for European use by EUR https://www.world-nu[...] 2023-03-02
[16] 웹사이트 APR1000 – Advanced Power Reactor 1000 https://aris.iaea.or[...] IAEA
[17] 뉴스 Korea advances Czech nuclear deal despite Westinghouse challenge https://www.neimagaz[...] Nuclear Engineering International 2024-08-28
[18] 웹사이트 독일 산업계는 사회민주당-녹색당 이후를 위한 수명연장을 이미 준비 중 http://www.khnp.co.k[...] 2002-05-16
[19] 뉴스 UAE原発建設、韓国企業連合が受注 https://jp.reuters.c[...] ロイター 2009-12-28
[20] 웹사이트 신고리 2호기 건설현황 http://www.khnp.co.k[...]
[21] 뉴스 First Korean APR-1400 enters commercial operation http://www.world-nuc[...] World Nuclear News 2016-12-20
[22] 웹사이트 Archived copy http://www.world-nuc[...]
[23] 웹사이트 Second-APR-1400-unit-starts-commercial-operation http://www.world-nuc[...]
[24] 웹사이트 Archived copy http://www.world-nuc[...]
[25] 뉴스 신월성 원전 1호기 31일 상업운전 개시 http://news.mt.co.kr[...]
[26] 웹사이트 First Commercial Nuclear Plant In Arab World Begins Commercial Operation https://www.nucnet.o[...] 2021-04-06
[27] 웹인용 원자력발전백서 https://web.archive.[...]
[28] 웹인용 독일 산업계는 사회민주당-녹색당 이후를 위한 수명연장을 이미 준비 중 https://web.archive.[...] 2012-03-31
[29] 웹인용 신고리 2호기 건설현황 http://www.khnp.co.k[...] 2012-03-31
[30] 뉴스 신월성 원전 1호기 31일 상업운전 개시 http://news.mt.co.kr[...]


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