우진, 5조5000억 시장 원자로 CEDM 관련 제품 개발…특허 취득

우진이 원전의 안전을 획기적으로 확보할 수 있는 제품을 개발해 특허까지 취득했다. 우진은 해당 특허를 통한 제품을 2030년까지 전세계적으로 5조5000억 원, 국내 1500억 원대 CEDM 원전에 적용할 것으로 예상 하고 있다.

29일 금융감독원 전자공시에 따르면 우진은 지난 24일 ‘축회전 타입의 제어봉 구동장치’ 특허를 취득했다.

원자력발전소는 원자로 내부의 핵연료 연쇄반응을 통해 발생된 열에너지(열출력)을 터빈(Turbine)을 통해 변환하여 전기에너지(전기출력)를 생산한다.

이러한 핵연료의 연쇄반응을 제어하는데 있어 사용되는 것이 제어봉(Control element)이다. 제어봉은 핵연료 연쇄반응의 제어뿐만 아니라 긴급 상황 시에 원자로를 안전하게 정시시키는 중요한 기능을 수행한다.

제어봉은 핵연료 내부의 안내관을 통해 이동하면서 삽입 깊이에 따라 핵연료의 연쇄반응이 제어되는데, 이렇게 제어봉을 이동시키는데 필요한 장치가 제어봉구동장치(이하 CEDM: Control Element Drive Mechanism)다.

CEDM 이 제어봉을 이동시키는 방식에는 대표적으로 래치(latch: 걸쇠)를 이용한 방식과 선형모터(Linear motor)를 이용한 방식이 있다.

래치를 이용한 CEDM은 제어봉을 정밀하게 제어할 수 없고 기구부에 기계적 마모가 발생되는 단점이 있다. 또 선형모터를 이용한 방식은 정밀한 제어봉제어가 가능하지만, 구조가 복잡하고 별도의 구조물이 내구성에 취약하다는 단점이 있다.

이에 우진의 특허 제품은 이러한 기존 제품의 단점들을 보완한 정밀제어 및 내구성 향상을 위한 설계가 특징이다. 정밀한 제어봉 제어를 위해 선형모터를 채택함과 동시에 원자로 긴급정지 시의 제어봉 해제를 위해, 연장 축에 조립되는 특수 구조의 연결 로드(rod)를 구성했다.

우리기술, 모비스 등 핵 관련주로 꼽히는 우진은 이번 특허제품을 현재 국·내외에서 개발 중에 있는 중소형 원자로(SMR: Small Modular Reactor, 100MW급)와 한국형 원자력발전소인 APR1400(1400MW급)과 개발 중인 APR+(1500MW급)에 설계 적용이 가능할 것으로 예상하고 있다.

중소형 원자로의 CEDM 시장은 2030년까지 전세계적으로 5조5000억 원의 시장이 예상되고 있다.

우진은 대형 상용원전의 경우 국내의 가압경수로 중 추가로 계획 중인 원전에도 본 특허에 의한 CEDM 기술 적용을 예상하고 있다. 또 7차 전력수급기본계획에 따른 국내 계획 원전을 고려한 시장은 1500억 원 대로 전망하고 있다.

우진 관계자는 “원자력 산업에 있어 안전에 대한 인식이 더욱더 높아지고 있는 현 시점에서 정밀한 제어봉 제어와 제품의 내구성을 통한 원자로의 안전성 제고는 본 기술의 적용으로 매우 효과적이면서 유용할 것”이라고 말했다.