한전원자력연료(사장 이재희)는 국내 원자력산업의 수출을 위한 원천기술 개발의 일환으로 지난 2006년 10월부터 2012년 12월까지 국가전력과제로 추진해 온 ‘원전 노심설계코드 개발’의 대미를 장식할 고유 연료봉 설계코드인 ROPER 코드에 대해 원자력안전위원회로부터 최종 인허가를 취득했다고 밝혔다.

이번에 사용인허가를 취득한 ROPER 전산코드는 발전소 운전 중에 연료봉의 열적·기계적 거동을 평가해 연료봉이 건전성을 유지할 수 있는지를 평가하고, 또 발전소 안전해석에 필요한 연료봉의 초기조건을 계산하기 위해 한전원자력연료의 독자적인 기술로 개발한 연료봉 설계코드다.

지금까지 해외 원자력 선진국으로부터 수입해 사용해 오던 설계코드에 비해 소결체 열전도도 저하 모델과 같은 최신의 연료봉 성능모델을 적용·검증함으로써 국제적 경쟁력을 확보하게 된 점이 특징이다.

한전원자력연료는 국내 미자립 원천 핵심기술 중의 하나인 노심설계코드를 개발한데 이어 핵설계코드 2종, 집합체 지진해석코드, 열수력설계코드 등 4종의 노심설계코드에 대해서는 지난 2013년 초 인허가를 취득한 바 있는데 이번에 ROPER 코드에 대한 인허가를 취득함으로써 노심설계 원천기술을 모두 확보하게 됐다.

이에 따라 이번에 인허가를 취득한 고유 노심설계코드로 현재 수행 중인 APR1400 원전인 신고리 3호기 2주기 교체노심설계뿐만 아니라 올 9월부터 시작될 UAE에 대한 기술전수를 원활히 수행할 수 있게 됐다.

이재희 한전원자력연료 사장은 “고유 원자력연료 개발과 인허가에 이어 고유 노심설계코드 인허가를 모두 획득함에 따라 원자력연료 하드웨어 및 소프트웨어 원천기술을 모두 확보하게 됐다”며, “구산 원자력연료의 수출경쟁력을 확보함으로써 향후 아무런 제약 없이 해외수출을 추진할 수 있게 됐다”고 밝혔다.

고유 연료봉 설계코드인 ROPER 코드의 인허가는 최근 고연소도 원자력연료에 대해 국제적인 안전 현안사항으로 대두된 ‘연소도에 따른 원자력연료 소결체 열전도도 저하 영향’을 해결하기 위해 고연소도 연료성능 데이터베이스 추가확보와 원자력연료 온도계산 불확실도 평가방법론 추가개발로 인해 인허가 심사가 당초보다 1년4개월 연장됐다.

미국 원자력규제위원회(NRC)는 2009년 10월 연소도에 따른 소결체 열전도도 저하현상이 원자력발전소의 안전에 미치는 영향에 대해 처음 문제를 제기했으며, 2012년 10월에는 주요 원자력연료 사업자에게 열전도도 저하에 따른 발전소 안전에 미치는 영향 평가결과를 수행해 결과를 제출토록 요구한 상황이다.

미국의 원자력연료 공급사인 웨스팅하우스에서는 소결체 열전도도 저하 영향을 고려할 수 있는 연료봉 설계코드를 개발해 2013년 10월 미국 NRC에 인허가를 신청했으며, 2015년 상반기까지 인허가 취득을 목표로 하고 있다.

노심설계코드는 원전설계 및 운전에 반드시 필요한 컴퓨터프로그램으로 미국이나 프랑스와 같은 원전 선진국들이 기술이전을 허용하지 않는 핵심기술로 1978년 고리1호기 운전시작 이후 현재까지도 국내 원자력산업계에서는 해외의 원전 또는 원자력연료 공급사들이 개발한 설계코드를 사용하기 위해 막대한 기술료를 지급해 왔다.

한전원자력연료의 주도로 개발된 코드들은 현재 국내 노심설계에 사용되고 있는 수입코드들에 비해 최신의 계산방법론을 채택해 보다 정확한 계산을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 사용자 편의성이 매우 뛰어난 것이 특징이며, 또 지금까지 사용해 오던 노심설계에 필요한 350여 개의 설계코드를 40여 개 줄임으로써 설계효율성을 대폭 향상시켰다.