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'必설계기술자립' 23년만의 '기적'···UAE 원전 수출

[원자력연 60주년 연구자의 회고③] 김병구 박사의 뒷이야기
"8000번의 설계 변경, 한국이라 가능했던 일"
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> 

2009년 12월 27일, 저녁 9시, 그날 나는 한 식당에 있었다. 지인들과 식사를 하는 자리였는데, 우연히 고개를 돌린 나의 시야에 9시 뉴스의 자막이 들어왔다. 'UAE에 한국형 원전 수출!' 순간적으로 숨이 멎었다. 자신도 모르게 텔레비전 모니터 앞으로 달려갔다.

텔레비전 화면에서는 아랍에미리트 칼리파 국왕과 이명박 대통령 앞에서 에미리트 전력사 사장과 한국전력 사장이 계약서에 서명을 하고 있었다. 4기의 한국형 원전 수출 계약이었다. 우리나라 최초의 원전 수출 계약이었고 계약 금액만 약 400억 달러에 달했다.

정확히 23년 만의 일이었다. 미국 윈저로 원전 설계단이 떠나던 날이 1986년 12월 14일이었다. 이들은 떠나기 전 "실패하면 고국으로 돌아오지 않고 그대로 태평양에 빠져 죽겠다"고 외쳤다. 그것이 '필설계기술자립'에 담긴 의미였다.

그로부터 3년, 원전 기술을 배우고 돌아온 설계단은 원전의 국산화·표준화 작업에 돌입했다. 이렇게 구축된 '한국형 원전 기술'을 토대로 영광 3·4호기, 울진 5·6호기 등 총 8기의 원전이 세워졌다. 그리고 다시 20여년, 우리 기술로 완성된 '한국형 원전'이 UAE로 수출됐던 것이다.

물론, 이 사건의 맥락을 잘 모르는 사람들에게는 그저 9시 뉴스 가운데 하나였을 것이다. 하지만 나에게는 '쇼킹한 일'이었다.

무엇보다도 이 일은 세계 원자력계에 충격을 줬다. 원전을 보유한 나라 가운데 어떤 나라도 단 20년 만에 자체적인 원전 기술을 개발해 다른 나라에 수출한 나라가 없었다는 사실이다. 원전 역사상 지금까지 전무후무한 일이었다. 아마도 다른 원전 국가들에게는 이 일이 대단한 충격으로 다가갔을 것이다. 더욱이 한국형 원전 기술 개발에 직접 참여했던 나로서는 그간의 세월이 주마등처럼 스쳐가는 충격적이고 감동적이었다.
UAE원전과 요르단 연구용 원자로 수출 후 열린 축하 기념식.<사진=대덕넷 DB>UAE원전과 요르단 연구용 원자로 수출 후 열린 축하 기념식.<사진=대덕넷 DB>

◆ 체르노빌 사고 후 CE사 한국측 요구 파격 수용

1980년대 활발하게 진행되던 한국 원전 건설은 80년대 중반을 거치면서 중대한 계기를 맞는다. 1986년 구소련에서 발생한 체르노빌 원전 폭발 사고 때문이었다. 체르노빌 원전 폭발의 가공할만한 후유증을 목격한 전 세계는 '원전 공포증'에 사로잡혔다. 원전을 건설하려고 했던 나라들이 모두 계획을 백지화시켰다.

불행 중 다행으로 유럽 지역의 바람이 체르노빌의 방사선 낙진을 서유럽과 대서양 쪽으로 날려 보내 동쪽 아시아는 후유증이 거의 없었다. 그러나 구미의 원자력 주도국들은 앞 다투어 원전의 축소 내지는 폐기 결정을 내리고 '탈원전'을 선언하기에 이른다. 그 결과 세계 유수의 원자로 공급사들은 파산에 이르렀다. 수요와 공급의 원칙에서 너무나 자명한 일이었다.

바로 이 시점에 우리나라는 원전 기술 제공과 영광3·4호기 건설사업을 하나로 묶은 국제 경쟁 입찰과정에서 기술 공급사들과 힘겨운 협상 과정을 벌이고 있었다. 최종 낙찰 후보였던 2개사와 까다로운 기술 전수 조건들을 놓고 누가 더 한국에 유리할지 밀고 당기던 중이었다.

이 때 마른하늘에 날벼락같이 터진 체르노빌 사고로 국제 원전시장은 전면 붕궤될 위기에 놓였다. 그러자 컴버스천 엔지니어링(Combustion Engineering, CE)사는 과감하게 한국 측 기술 요구사항들을 파격적으로 수용하는 결정을 내려 최종 낙찰자가 된다.

사상 초유의 원전 기술 도입과 건설사업으로 원자력연구소를 비롯한 국내 주계약자들이 설계와 제작, 건설과 운전보수 등 원전 기술의 총체적인 국산화를 위한 기반이 구축되었다. 초기에는 복사하는 기술부터 연마하고 나아가서 제3세대 원전인 APR1400과 SMART 소형 원전까지 창조하는 기술 강국이 되었다.

바로 이것이 토대가 되었다. 이런 기술을 기반으로 우리나라는 2007년 아랍에미리트의 대형 원전 국제 입찰 경쟁에 뛰어들었다. 그러나 미국, 프랑스, 일본 같은 원전 선진국들과 경쟁한다는 것은 결코 쉬운 일이 아니었다. 도대체 한국형 원전의 장점을 구매자들에게 어떻게 효과적으로 각인시킬 수 있을까? 과연 그것이 가능한 일일까?

그런데 꿈속에서나 그려볼 수 있는 일이 실제로 일어났다. 뉴스를 보고 있는데 가슴이 뭉클했다.

"우리가 20년 전에 했던 일이 마침내 결실을 맺어 이제 수출까지 하게 되었구나."

더욱이 아랍에미리트 원전 수출은 수의계약으로 이루어진 것도 아니었다. 미국, 프랑스, 일본 등 세계 굴지의 기업들과 치열하게 경쟁하며 따 낸 노력의 산물이었다.

아랍에미리트의 원전 건설에는 최첨단 3세대 APR1400 원자로가 들어갔다. 이 원전의 용량은 1400메가와트이고 총 4기를 동시에 짓는 대공사였다. 한 기의 건설비용만 50억 달러에 달했다. 단일 프로젝트로는 세계 최고 규모였고 우리나라 원전 역사로는 사상 최대 수출 프로젝트였다. 이런 규모의 원전 수출을 수주했다는 것 자체가 거의 기적에 가까운 일이었다.

뉴스를 본 그날 밤, 나는 잠을 이룰 수가 없었다. 과거의 기억에 매달려 올라 온 온갖 상념과 감정의 파고들이 끊임없이 나의 마음을 적셨다. 그렇게 밤새 뒤척이며 희미한 과거의 풍경 속을 떠다니다 언뜻 정신을 차려보니 새벽의 미명이 창밖을 어슴푸레 물들이고 있었다. 날 밤을 꼬박 새운 것이다.

UAE 원전과 요르단 원자로 수출 후 대덕연구단지내 연구진들이 모인 가운데 축하 행사가 열리기도 했다. 사진은 2010년 1월 축하행사.<사진=대덕넷 DB>UAE 원전과 요르단 원자로 수출 후 대덕연구단지내 연구진들이 모인 가운데 축하 행사가 열리기도 했다. 사진은 2010년 1월 축하행사.<사진=대덕넷 DB>

◆ UAE 원전, 설계 변경만 8000건

나는 바라카 원전 건설 현장을 두 번 방문한 적이 있었다. 1980년대 한국형 원전의 효시였던 영광3· 4호기(한빛 3·4호기) 원자로 계통설계 사업 책임자였고, APR1400 개발에 일조해 온 나로서는 정말 특별한 감회를 느낄 수밖에 없었다.

방문 당시 나는 한국전력, 한국수력원자력, 시공사 기술진들과 현장에서 많은 이야기를 나누었다. 또 아랍에미리트 원자력공사의 바라카 원전 총책임자와 환담하는 시간도 가졌다. 공사가 완료된 1호기의 원자로 건물, 터빈발전기 건물, 보조 건물에 들어가서 핵심 설비들이 갖춰진 모습을 직접 살펴보았는데, 잘 정돈된 모습이 매우 아름답게 느껴졌다. 내가 근무하던 아부다비를 출발해 끝없이 펼쳐진 사막을 통과해 4기의 웅장한 원자로 돔을 마주했을 때의 감동은 말로 표현하기 어렵다. 마치 나의 분신을 보는 듯한 느낌이었다.

2012년 8월 착공된 바라카 원전은 2018년 5월 현재 1호기 건설공사가 완료되어 운영 허가와 핵연료 장전을 기다리고 있다. 2호기는 고온성능시험이 한창이다. 3호기는 본격 성능 시험을 위해 외부 전원이 연결되었고, 4호기도 주요 기기들의 설치와 원자로 건물 공사가 완료되었다. 이러한 순조로운 진행은 아마도 한국인이 아니라면 거의 불가능한 일이었을 것이다.

물론, 절대로 쉬운 일은 아니었다. 원자력 인프라가 전혀 없는 사막 국가에 원전을 건설하면서 어떻게 시행착오와 어려움이 없었겠는가? UAE 환경을 반영한 설계 변경이 무려 8000건이나 이루어졌다. 이런 온갖 어려움을 잘 극복해 온 '팀 코리아'에 무한한 찬사를 보낸다. 현재 진행되고 있는 원전 건설과 관련해 아랍에미리트 원자력 관계자들은 물론이고 세계 원자력계가 경탄하고 있다.

UAE 원전 수출 축하 행사후 기술자립시기 연구 중 순직한 故서경수 박사를 위한 헌화식을 가졌다.<사진=대덕넷DB> UAE 원전 수출 축하 행사후 기술자립시기 연구 중 순직한 故서경수 박사를 위한 헌화식을 가졌다.<사진=대덕넷DB>


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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