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중동국에 원자로 수출 "우연? 굳건한 믿음"

[원자력연 60주년 연구자의 회고④] 김병구 박사의 뒷이야기
사우디의 스마트 원자로와 요르단의 연구용 원자로 역발상의 작품
 
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>  

◆사우디에 건설될 한국형 스마트 원전, 역발상의 작품

2015년 9월 4일은 의미심장한 날이다. 이 날, 사우디아라비아의 원자력원(K.A.CARE)과 한국원자력연구원(KAERI)은 향후 3년간 중소형 스마트(SMART) 원전의 사전설계(PPE, Pre-Project Engineering) 계약에 서명했다. 그해 봄 박근혜 대통령이 사우디를 방문했을 때 양국은 양해각서를 교환했고 이후 6개월여의 협상 끝에 스마트 사전설계 계약이 체결된 것이다. 이 계약에 따라 건설사업이 이어지면 머나 먼 중동의 땅 사우디에 세계 최초로 한국에서도 지어 본 경험이 없는 스마트 원전이 탄생하게 된다.

대부분의 나라들은 선진국에서 이미 실증된 기존의 원자로만을 고집하는데, 사우디에서는 어떻게 이런 결정이 가능했을까? 우선은 사우디가 아직 어떤 나라도 시도해 본 적 없는 신형 원전에 과감하게 도전하겠다는 국가적 의지의 표현일 것이다. 아울러 지난 4년간 아랍 사람들과 일하면서 내가 터득한 것은 바로는, 이들이 추구하는 원자력의 목표가 다른 나라들과는 다르기 때문이다.

석유 산업 위주의 국내 인프라를 원자력 분야로 진출하겠다는 의미다. 원전을 건설하며 확보된 설계, 기기제작, 시공, 운전 보수 등의 기술을 국산화 해 자국의 스마트 원전 사업은 물론 나아가 중동 전역의 스마트 수출 사업까지 주도하겠다는 뜻이다. 우리가 80년대에 와서야 터득한 원전 기술자립과 수출산업 육성의 진수(眞粹)를 이들은 초장부터 하겠다고 야심차게 나선 셈이다.

스마트 기술은 한국이 지난 20여 년 간 독자적으로 개발한 고유 설계로형에 2012년 세계 최초로 국내 원자력 규제기관의 표준설계 인허가를 획득한 모델이다. 90년대부터 대형 원전을 10여기 지으면서 터득한 기술에 우리만의 획기적인 창의성을 가미한 일종의 '작품'이다.

과거 원자력 발전소 하면 모두가 100만kw 이상의 초대형 발전소를 생각했다. 하지만 스마트 원전은 그런 생각을 뒤집은 역발상의 산물이다. 스마트 원전은 10만kw급 모듈화 된 일체형 소형 원전이다. 출력이 작아짐에 따라 원전의 안전성이 대폭 개량되고 작은 규모의 투자로 기존 화력 발전소를 대체하는 새로운 원전이다. 다양한 분야의 첨단 기술들이 고도로 'SFLDC(smaller, faster, lighter, denser, cheaper)' 하듯이 원전도 소형으로 '트렌드화' 한 것이다.

사실 이 원전은 개발 동기 자체가 해외 수출용이었다. 아직 국내에서는 시범로를 짓기 어려운 상황이었는데 사우디가 그것의 첫 건설을 자청하고 나선 것이다. 물론 사우디 나름대로는 속내가 있다. 아직 아무도 지어보지 않은 신형로이기 때문에 유리한 조건으로 기술 소유권도 확보하고 한국과 함께 제3국 진출까지 노려보겠다는 포석이 깔려 있는 것이다.

사우디 원전 수출에 앞서 2013년 하재주 한국원자력연구원 신형원자로개발연구소장과 마헤르 알 오단 KACARE 연구개발혁신실장이 기술 협력을 체결하고 악수하고 있다.<사진=대덕넷 DB>사우디 원전 수출에 앞서 2013년 하재주 한국원자력연구원 신형원자로개발연구소장과 마헤르 알 오단 KACARE 연구개발혁신실장이 기술 협력을 체결하고 악수하고 있다.<사진=대덕넷 DB>

◆ 사우디가 원전 건설을 서두르는 이유

그런데 세계 제1의 산유국으로 매일 1000만 배럴의 원유를 생산하는 사우디가 무엇 때문에 원전 건설을 서두르는 것일까? 이 질문은 필자가 2013년 처음 사우디에 가면서 가졌던 의문이었다.

그리고 몇 년 동안 현지에서 근무하며 비로소 이 질문에 대한 해답을 얻을 수 있었다. 한마디로 요약하면, 석유 에너지는 자원 소모적인 장치산업 에너지인데 반해, 원자력은 두뇌에서 캐내는 고급 기술 인력 위주의 에너지이기 때문이다. 이런 원자력의 특성은 사우디가 추구하는 장기적인 국가 정책에 부합하는 것이다.
 
세계 최대 규모의 석유 생산, 가공, 운송 체계를 갖춘 사우디의 아람코는 자국 내에 방대한 생산시설과 2차 기자재 공급망 기업들을 갖추고 있다. 그러나 이들 대부분은 장치산업으로 고급 기술 인력을 필요로 하지 않는다. 그래서 인력 대부분이 임금이 싼 제3국 근로자들로 채워져 있다. 사우디 국왕의 고민이 바로 여기에 있다.

사우디는 3300만 인구 가운데 30세 이하의 젊은 인구가 70%다. 현재 미국에서 유학 중인 사우디 정부 국비 장학생이 13만명에 달하고 대졸 이상 고학력 인구만 수백만 명에 달한다. 하지만 젊은 층의 실업률은 30%를 육박한다. 그래서 이공계 고학력 실직자들의 비율을 낮추기 위해 찾아낸 현실적 대안이 '원자력 산업의 사우디화(Saudization)'이다. 인접국 아랍에미리트와의 근본적 차이점이기도 하다.

자국민의 숫자가 80만 정도인 아랍에미리트는 원전을 건설하면서도 이를 통한 기술 인력의 취업이 문제가 되지 않는다. 어차피 원전의 기자재는 거의 전수 수입하고, 절대 다수의 기술 인력은 외국인 용병들로 채워지기 때문에 자국인은 최고 관리 책임자나 보안 경비 정도를 전담한다. 하지만 사우디는 최고 경영층부터 중간 실무 기술직까지 모두 사우디 인력으로 충당되고 외국인 기술자는 자문역 정도로만 활용할 뿐이다. 원전의 안전규제에서부터 설계, 제작, 건설, 운영·보수 등 전 분야에서 사우디 인력의 고용 창출 기회를 만들어낸다.

원자력 기술 인력 수요를 예측한 전문 용역 보고서에 의하면, 사우디는 대규모 원전 도입 시 소요되는 원자력 분야 총 인력의 65% 정도를 자국민으로 충당할 계획이다. 그럴 경우 약 4만5000명 정도의 사우디 인력이 필요해진다. 사우디 국왕의 입장에서 보면 자국 내의 고급 기술 인력의 취업 문제를 해결하는데 원자력 산업만큼 매력적인 분야도 없는 것이다.

또 한 가지, 원자력 기술 분야만이 기여하는 국방·안보 차원의 관점이 있을 수 있다. 걸프만을 사이에 두고 남과 북으로 대치하고 있는 이란과 사우디 사이에는 이슬람의 시아파와 수니파의 종주국임을 과시하는 경쟁구도가 형성되어 있다.

최근 이란의 핵 잠재력과 서방세계의 대 이란 경제제재를 놓고 벌인 선진 6개국 협상 합의안(Joint Comprehensive Plan of Action, JCPOA)에서 미국이 일방적으로 탈퇴할 때 사우디가 적극 지지하고 나선 것도 시사하는 바가 크다. 사우디도 자국 내 원자력 산업의 육성으로 대 이란 잠재력을 키우고자 하는 의지가 엿보이는 대목이기도 하다.

◆ 연구용 원자로 JRTR, 요르단에 쌓은 신뢰의 디딤돌

요르단 원자력위원회 관계자들이 양명승 전 원장 시기 한국을 방문, 연구용 원자로 '하나로'에 대해 설명을 듣고 있다.<사진=대덕넷 DB>요르단 원자력위원회 관계자들이 양명승 전 원장 시기 한국을 방문, 연구용 원자로 '하나로'에 대해 설명을 듣고 있다.<사진=대덕넷 DB>

요르단의 수도 암만에서 북쪽으로 70km 거리에 요르단 제2의 도시라 불리는 이르빗(Irbid)이 있다. 이르빗에는 요르단 최고의 공과대학 JUST(Jordan University of Science & Technology, 우리나라 KAIST에 해당하는 학교)가 있다. 그런데 이 학교 구내에는 우리나라가 지어 준 요르단 최초의 연구용 원자로 JRTR(Jordanian Research & Training Reactor)이 2016년부터 가동 중이다.

어떻게 이런 연구용 원자로가 JUST에 지어질 수 있었을까? 사실 이 연구용 원자로는 중동의 작은 왕국 요르단이 원전 확보의 첫 단추로 야심차게 착공한 시설이다. 나는 2012년과 2016년 사우디 근무시절 두 차례에 걸쳐 이 시설물을 방문한 적이 있다. 원자력연구소 후배들이 설계하고 건설, 관리하는 연구로 사업이었기에 나름대로 찾아 볼 의미가 있었던 것이다.

요르단이 원자력연과 대우건설 컨소시움에 이 연구로 사업을 발주한 것은 2010년이다. 당시 연구로 설계는 연구원이 맡았고 시공은 대우건설이 맡아 6년 만에 준공했다. 우리나라의 원자력 수출은 2009년 아랍에미리트 상용 원전 수출, 2015년 사우디 스마트 소형 원전 설계 수출 등이다. 이 중 100% 우리 기술로 만든 원자로가 해외에서 건설, 가동되기는 JRTR이 단군 이래 처음이다.

이 연구로 건설은 총 2억 달러 규모로,  UAE 원전 수출 그늘에 가려 국내에서는 별로 알려지지 않았지만 이 사업의 참 뜻을 알면 생각이 달라진다.

우리나라가 미국에서 TRIGA 연구로를 처음 수입한 것이 50여 년 전이다. 그리고 우리 자체 기술로 대덕연구단지에 '하나로'를 건설한 것이 벌써 20년 전이다. 이렇게 상용 원전의 핵심 기술들이 축적되며 25기의 원전이 국내에 건설되었고 이들 원전은 우리나라의 첨단 중화학산업의 원동력이 되어 주었다. 요르단의 JRTR사업은 그 연장선상에 있다. 설계에서 시공까지 순수하게 우리 힘으로 이루어낸 해외 원자로 건설사업이다.

기존 모델을 반복해서 건설하는 상용 원전과 달리, 연구로 건설은 발주처의 필요에 따라 원자로의 용량이나 활용 기능이 달라진다. 사용자의 필요에 맞춰 개념 설계부터 다시 해야 하는 사업이다. 특히 JRTR은 요르단 최고의 공과대학 캠퍼스에 건설된 연구용 원자로이다. 때문에 의료용 및 산업용 동위원소 생산 기능뿐만 아니라 중성자를 이용하는 과학 연구 기능과 학생 훈련 기능을 다 만족시켜야 하는 다목적 연구로이다.

이처럼 참조 모델이 없는 연구용 원자로를 우리나라 기술진이 독자적으로 설계해서 건설하고, 더욱이 발주처의 다양한 요구사항을 모두 만족시켰다는 것은 놀라운 일이 아닐 수 없다. 그만큼 우리나라의 원전 설계 능력이 상당한 수준에 도달했다는 반증이기 때문이다. 향후 JRTR의 활용 및 추가 연구 설비 설치를 위해 한국과 요르단은 장기간 원자력 파트너로서의 관계를 유지하게 될 것이다.

하지만 이런 작업이 쉽게 이루어졌다고 생각하면 큰 오산이다. 여기에는 사업의 수익성을 뛰어넘어 원자로의 건설 자체에 큰 의미를 두었던 연구원과 대우건설 기술진의 피땀 어린 분투가 감춰져 있다. 그 과정에 대한 이야기 속에는 눈물 흘릴 수밖에 없는 감동적인 이야기들이 곳곳에 숨어 있고, 그야말로 악착같은 집념으로 수많은 역경을 이겨낸 인간 승리가 곳곳에 배어 있다.

이런 헌신이 있었기에 요르단 기술 경영진의 신뢰를 얻어 낼 수 있었던 것이다. 한국을 경이롭게 바라보는 중동인의 시각은 저절로 형성된 것이 아니다. 어떤 난공사도 돌파해 내는 한국인의 저력을 이들은 70년대부터 보아왔던 것이다. 거기에 원자로 건설에서 보여준 한국 기술진들의 집념과 헌신을 이들은 옆에서 충분히 지켜봤던 것이다. 이런 경험이 한국인에 대한 신뢰와 믿음을 만들었다. 아랍에미리트가 바라카 원전 가동 후 60년 동안 한국 기술진에게 운영을 맡긴 것은 결코 우연이 아니다.

※ 내일은 마지막 편으로 '탈원전'을 보는 필자의 고견을 담을 예정입니다.

김병구 박사.<사진=대덕넷 DB>김병구 박사.<사진=대덕넷 DB>
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.
 
정리= 길애경 기자의 다른 기사 더보기
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