"연구진 44명, '必원전기술자립' 삼창 후 美 윈저로"

[원자력연 60주년 연구자의 회고②]김병구 박사의 뒷이야기
"설계기술 확보 못하면 태평양에 빠져죽겠다는 각오···지금도 눈시울 붉어져"
3년간 200여명 윈저로, 낙오자 없이 원전 기술 주역으로 역할
1959년 3월 1일 서울공대 4호관에서 개소식을 갖고 출범한 한국원자력연구원. 올해로 설립 60주년을 맞았습니다. 1인당 국민 소득 60달러도 안되는 세계에서 가장 가난한 나라 한국이 연구용 원자로 'TRIGA Mark-Ⅱ' 도입을 결정하며 최첨단 과학인 '원자력' 기술 연구에 나섰습니다. 1984년 국내 기술로 개발한 중수로 핵연료를 월성1호기에 장전하며 핵연료 국산화를 본격화했고요. 이어 1995년 한국표준형원전(KSNP)으로 울진 3, 4호기가 건설되고 다목적 연구용 원자로 '하나로'가 임계치에 이르며 우리나라는 원자력 기술자립의 이정표를 새롭게 했습니다. 그리고 원자력 연구 50년만인 2009년 400억 달러 규모의 아랍에미리트(UAE) 원자력 발전사업 프로젝트를 수주하며 한국은 원자력 수출국으로 원자력 기술 강국 반열에 올랐습니다.
 
원전 기술자립까지 많은 연구자들의 열정, 노력이 함께 했습니다. 필자 김병구 박사는 '기술 개발에 실패하면 태평양에 빠져 죽겠다'는 각오로 원자력 기술자립 최전선에서 연구자로 참여했었고요. 은퇴 후에는 한국형 원전을 수출한 UAE에서 자신이 배웠던 상용 원자로 계통 설계 기술을 학생들에게 가르치며 '必설계기술자립의 꿈'을 다시금 펼쳤습니다. 김 박사는 최근 원자력학자로서, 연구자로서 자신의 삶을 담은 책을 준비하고 있습니다. 그중 원자력연 출범 60주년을 맞아 원자력 기술자립 이야기 부분을 정리해 본지에 연재키로 했습니다. 함께 보시죠.<편집자 편지>    

◆ '턴키' 방식 원전으로 방식 제각각, 기술 국산화 필요성 부각

1970~80년대, 국내에는 고리 1호기부터 울진 1·2호기까지 모두 9기의 원전이 건설 또는 운전 중에 있었다. 원전사업은 급증하는 국내 전력 수요를 충족시키기 위해 미국, 캐나다, 프랑스의 원전업체들에게 '턴키' 방식으로 맡겨졌다.

턴키 방식은 건설과 운전을 모두 해당업체에 일임하는 것으로 기업의 기술력보다는 차관 등 유리한 조건을 우선해 지정했다. 업체에 따라 건설이나 운전방식이 제각각이었고 규제나 국산화 측면에서도 어려움이 많았다.

이런 상황으로 80년대 초부터 원전 설계의 표준화 필요성이 강하게 부각되었다. 동시에 관련 국내 산업체들 사이에서는 일괄적 기술 전수 과정을 통해 신규 원전 건설의 주계약자로 발돋움하고자 하는 의지가 불타올랐다. 국내 산업체들도 우라늄 원광과 농축 기술을 제외한 원전의 라이프 사이클(life-cycle) 전반에 대한 기술자립의 주체로 서서히 그 모습을 갖춰 갔다.

이때 끝까지 주관기관 선정에 애를 먹었던 분야는 핵연료와 원자로 계통설계분야였는데, 산업체들의 반발을 무릅쓰고 한국원자력연구원이 주계약자로 선정됐다. 선정 이유는 가장 우수한 기술 인력을 확보한 기관이 원자력연 뿐이었기 때문이다.

원자력연 기계부장을 맡고 있던 나는 핵연료와 원자로 계통설계 주계약자로 원자력연이 선정됨에 따라 졸지에 영광3, 4호기 원자로 계통설계 사업 책임자가 되었다. 40대 중반이라는 나이에 떠맡기에는 너무도 막중한 임무였다.

해외 원자로 공급사로부터 기술이전을 받고, 준공 시점을 엄수하며 결과물 책임까지 져야 했다. 이 일은 주어진 예산 범위 내에서 영광3, 4호기 원자로 계통의 설계를 완수하여 최종 원자로 출력의 성능 보장까지 국내사가 책임지는 첫 사업이었다. 그 부담감이란 실로 말로 표현하기 어려울 지경이었다.

일단은 기술 도입선을 선정하는 것이 내게 주어진 첫 번째 과제였다. 당시 원자로 계통을 공급할 수 있는 업체는 미국, 캐나다, 프랑스, 일본의 4개국 기업뿐이었다. 우리가 원했던 원자로 계통기술은 첨단에 실증된 기술로, 이런 핵심기술을 이전하는데 가장 적극적인 업체를 선정하는 게 관건이었다.

업체들 사이에서는 정상 외교를 포함해 치열한 수주 경쟁이 벌어졌는데, 1년 6개월여 간의 경쟁 입찰 평가 결과 미국의 컴버스천 엔지니어링(Combustion Engineering, CE)이 주 기술 도입선으로 결정됐다. 이 회사는 상업적 실적은 부족했지만 기술의 우수성과, 무엇보다도 기술 전수 조건이 우리나라에 가장 유리했다.

총 공사비 3조4000억원, 단군 이래 최대 규모의 건설사업 공사 계약이었다. 여기에는 기술도입 비용이 포함돼 있었다. 영광3·4호기 사업은 이렇게 1987년 계약이 체결되었다. 업체의 선정은 연구원 실무진들이 평가한 결과를 그대로 반영했다. 나를 포함해 우리 연구원 기술진 그 누구도 전혀 예상치 못했던 일이었다.

돌이켜 보면 이때는 1986년 구소련의 체르노빌 원전 사고로 지구촌의 모든 원자력 선진국들이 앞다투어 원전을 포기하던 시기였다. 세계 원전 시장은 급격하게 침체되었다. 한국만 유일하게 가장 유리한 기술 도입 조건을 확보하면서 기술자립정책을 고수했다. 선진국들이 장기간의 기술정지상태에 빠져 있는 동안 한국은 원자력 분야에서 획기적인 기술 발전을 이룰 수 있었다. 마치 토끼와 거북이의 경주에서 토끼가 낮잠을 자는 동안 거북이가 토끼를 추월한 것과 같은 사건이 벌어진 것이다.

◆ '필(必)설계기술자립'과 윈저(Windsor)의 한인촌

원자력연 연구진 44명은 미국 윈저로 떠나기전 필(必)설계기술자립을 외치며 각오를 다졌다. 3년간 200여명의 연구진이 참여, 이후 국내에서 원전 기술 핵심 인력으로 역할을 했다.<사진=대덕넷 DB>원자력연 연구진 44명은 미국 윈저로 떠나기전 필(必)설계기술자립을 외치며 각오를 다졌다. 3년간 200여명의 연구진이 참여, 이후 국내에서 원전 기술 핵심 인력으로 역할을 했다.<사진=대덕넷 DB>

첫 발을 내딛는 일은 언제나 어렵다. 아메리카 대륙을 발견한 '콜럼버스의 달걀'이 의미하는 바가 그것이다. 누군가 길을 닦아놓으면 그 길을 따라 걸어가는 것은 쉬운 일이다. 하지만 아무리 하찮은 일이라도 먼저 길을 개척하고 길을 여는 자의 노력은 때때로 상상을 초월한다.

1986년 12월 14일, 원자력연에서는 특별한 출정식이 있었다. 원자로 계통설계 요원 1진 44명을 컴버스천 엔지니어링(CE)의 설계센터가 있는 윈저(Windsor)로 파송하는 기념식이었다. 윈저는 미국 동부 코네티컷 주에 위치한 소도시이다. 연구진은 그곳에서 3년간 파견 근무를 해야 했다.

이날 파견 연구진들은 한필순 소장의 제의로 '필(必)설계기술자립'을 삼창했다. '필(必)설계기술자립'을 외치던 연구진들의 마음은 비장하기 그지없었다. 조국의 근대화를 위해 한 몸 바치겠다는 결연한 외침이었다. 설계기술자립을 이루지 못하면 생면부지의 땅 미국에 뼈를 묻겠다는 결기가 연구진들의 음성에서 묻어났다.

실제로 연구진들은 설계기술자립에 성공하지 못하면 "태평양에 빠져 죽겠다"는 각오였다. 그때를 생각하면 지금도 여전히 가슴이 뜨거워지고 눈가가 축축해진다. 당사자가 아니면 느낄 수 없는 감정이다. 연구진 대부분은 20대 후반에서 30대 초반의 혈기왕성한 젊은이들이었다. 당시 만해도 훈련이나 연수 목적의 장기 해외여행은 규제받던 시절이었다. 그런 만큼 가족과 함께 미국으로 파견근무를 떠난다는 것은 쉽지 않은 일이었다.

3년간 연인원 200명의 한국 기술자들이 이렇게 미국으로 떠났다. 그리고 그들이 그곳에서 배워온 원자로 계통설계 기술은 나중에 '원자력 한국'의 토대가 되었다. 이들의 노력과 헌신으로 제3세대 신형 원자로 APR1400이나 소형 SMART 원전이 태어났다.

미 동북부의 소도시 윈저는 한꺼번에 몰려온 200여 명의 한국 기술자 가족 덕분에 아파트 월세가 급등하는 기현상까지 발생했다. 이들은 영광3, 4호기 설계사업 투입 인력 이외에도 다수가 당시 미국에서 진행 중이던 신형 차세대 원전(ALWR, Advanced Light Water Reactor) 연구 개발 업무에도 참여했다.

30년이 지난 지금 돌이켜 보면 참으로 아득한 일이다. 그래도 놀라운 것은 그때 우리가 원자로와 핵연료 계통설계 기술 요원으로 미국에 파견한 인력들은 3년 후 설계센터를 대전으로 옮길 때까지 단 한 명의 낙오자나 이탈자도 없이 전원 제때 귀국했다는 사실이다. 이들은 귀국한 후 후속기 사업과 신형로 개발에 핵심적 역할을 담당했다.

그리고 다시 10년, 마침내 영광 3·4호기가 준공되었다. 우리는 약속된 공기를 준수했다. 그리고 무엇보다도 중요한 것은 당초에 계획했던 대로 원전 기술자립 국산화 95%라는 목표를 달성했다는 사실이다. 그때 세웠던 기념비가 지금도 원자력연 내에 그대로 있다.

'원전 기술자립 95퍼센트'라는 말의 의미는 미국에서 기술 전수 받고 배운 원전의 총체적 설계, 제작, 운전 기술의 국산화 수준이 동일형의 원전을 순 국내 기술로 95퍼센트까지 반복 건설할 수 있는 수준에 도달했다는 뜻이다. 그 해가 1996년이었다.

미국에서 기술을 전수받으니 자연스럽게 신형 원자로 창조기술도 길이 열렸다. 제3세대 가압경수로형(Pressurized Water Reactor, PWR) 상용원전의 효시인 APR1400과 후일 한국 고유의 기술로 인정받은 일체형 SMART 원전의 설계기술은 이렇게 확보된 것이다.

그리고 이 기술은 다시 UAE 원전 수주의 토대가 되었다. 원자력연 앞마당에서 '필(必)설계기술자립'을 외치던 청년 기술자들이 20여년 만에 배워온 기술로 새로운 원자로를 만들어 수출까지 하게 된 것이다. 20년의 세월에 담긴 눈물과 땀은 아마도 당사자들이 아니면 쉽게 이해할 수 없을 것이다. 12월 27일 '원자력의 날'을 맞이할 때마다 필자는 그날의 외침과 그 청년들의 모습을 다시 떠올리곤 한다.

김병구 박사.<사진=대덕넷DB>김병구 박사.<사진=대덕넷DB>
김병구 박사는 해방 직전 서울에서 태어났다. 배 만드는 기술자가 되고 싶어 서울공대 조선공학과에 입학했다. 미국 캘리포니아 공과대학(Caltech)에서 기계공학 박사 학위를 마쳤다. 미우주항공국(NASA) Jet Propulsion Lab에서 화성 탐사선(Viking Project) 테스트 엔지니어로 3년간 근무했다.

1974년 정부의 '재미과학기술자 모국 방문단' 참여 계기로 귀국해서 한국원자력연구원 선임연구원으로 근무를 시작했다. 영광(한빛)3·4호기 원자로설계 사업 책임자로 한국형 원전 국산화 기술자립에 기여했다. 2002년부터 7년간 IAEA(국제원자력기구) 기술협력국장으로 일했다. 2009년 UAE(아랍에미리트) 원전 수출로 신설된 아부다비 칼리파(Khalifa) 국립대학 원자력 공학과에 교수로 초빙돼 아랍 학생들을 가르쳤다. 2013년부터 사우디 정부 산하 원자력/신재생에너지청(K.A.CARE)에서 원자력 자문관으로 5년간 근무했다.



 
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