고유 원자력연료, 소재 및 노심설계기술 개발을 통한 원천기술 확보
한전원자력연료는 세계 최고 수준의 성능과 안전성을 겸비한 원전연료를 개발하기 위하여 기술개발에 끊임없이 투자해 왔으며 이를 통해 세계시장에서 경쟁력을 갖춘 고성능 고유 원전연료를 개발하였고, 고유소재인 HANA 피복관을 개발하여 완전한 원자력연료의 기술고유화를 이루었습니다. 또한, 수출에 제약이 없는 고유의 노심설계 코드체계 및 안전해석 방법론을 개발하여 고유 원자력연료 브랜드와 고유 설계코드를 가진 원전연료 설계 및 제조회사로서 차별화된 경쟁력을 확보하였습니다.
고유 원자력연료 개발
우리 회사는 독자 기술소유권이 확보된 세계 최고 수준의 고성능 고유 원자력연료를 성공적으로 개발하여 상용 공급하고 있습니다. OPR1000 및 APR1400 원전용 HIPER16 고유 원자력연료는 국가 전략과제로 2005년 9월부터 개발에 착수, 2010년 8월에 상세설계 및 노외 성능검증을 수행하여 개발을 완료하였으며, 2011년 7월부터 국내 원자력발전소에서 약 5년에 걸쳐 시범집합체 노내 성능검증을 성공적으로 완료하였습니다. HIPER16연료의 상용공급 인허가를 위한 운영변경허가를 원자력안전위원회로부터 2024년 2월 취득하였고 이에 따라 한울 원전 5호기에 최초 상용 장전하였으며, 이후 순차적으로 모든 OPR1000원전 및 APR1400에 공급 예정입니다. 또한 웨스팅하우스형 원전용 HIPER17 고유 원자력연료는 2008년 1월, 자체 개발에 착수하여 2012년 12월까지 상세설계 및 노외 성능검증을 통해 개발을 완료하였으며, 2014년부터 약 5년에 걸쳐 시범집합체 노내 성능검증을 완료하였습니다. 현재 상용공급을 위한 인허가를 준비 중에 있으며, 향후 국내 웨스팅하우스형 원전에 공급할 예정입니다. HIPER16, HIPER17 고유 원자력연료는 연소성능, 열적성능, 내진성능, 신뢰성 및 제조성 등이 대폭 향상되었습니다.
고유 노심설계•안전해석 및 운전지원 코드체계 개발
우리 회사는 자체 기술소유권이 확보되고 해외수출에 제약이 없는 세계 최고 수준의 고성능 고유 노심설계 코드체계 및 안전해석 방법론을 2006년 개발에 착수하여, 2016년에 원자력안전위원회로부터 최종 인허가를 취득하였고, 현재 새울 1,2호기 및 신한울 1,2호기의 교체노심설계에 적용하고 있으며 모든APR1400 및 OPR1000 설계에 순차적으로 적용할 예정입니다. 또한, 고유 노심설계 코드체계 및 안전해석 방법론의 UAE바라카원전 적용을 위한 운영변경허가를 2023년 9월 최종 취득하여 현재 바라카원전의 교체노심설계에도 적용하고 있습니다. 이와 함께 노심 측정자료 분석, 거동 예측 및 감시기능 등을 구비한 발전소 운전지원 코드체계를 개발하여 국내원전에 시범적용을 하고 있으며, 해외 수출도 모색하고 있습니다. 이에 따라, 우리회사는 노심설계, 안전해석 및 운전지원 전 분야를 총망라하는 독자기술을 완성하였으며, 미래 원자력 노심설계 기술을 선도하기위해 노심설계, 안전해석 및 운전지원 관련기술의 고도화를 지속적으로 추진하고 있습니다.
원자력 연료 고유 소재
HANA(High-performance Alloy for Nuclear Application)는 KNF가 독자 기술소유권을 확보한 원자력연료 소재로서, 70,000 MWd/MTU 이상의 고연소 성능을 목표로 개발된 지르코늄 계열의 최신 합금 소재입니다. 할덴 연구로 연소시험 및 국내상용원전의 연소시험을 통해 안전성을 검증하였으며, 스웨덴 조사재 HANA 연료봉의 핫셀 및 안전성능 시험을 통해 HANA 합금의 성능이 세계 최고 수준임을 확인하였습니다.
HANA 소재를 적용한 원자력연료 부품의 국산화를 100% 달성할 수 있으며, 원자력연료의 해외수출 제약을 해소할 수 있을 것으로 기대됩니다. 또한 우수한 성능을 바탕으로 원자력연료의 인허가연소도 증가를 통해 원전이용률 향상 및 사용후핵연료 발생을 감소시킬 수 있으며, 원전의 경제성을 향상시킬 수 있습니다. 현재 인허가 연소도 62,000 MWd/MTU를 목표로 인허가 심사 중에 있으며, 2028년부터 상용원전에 HANA 소재가 장전된 고유 원자력연료를 공급할 예정입니다.