두산중공업, 핵연료 저장용기 '캐스크' 국내 첫 해외 수출

미국 TMI 원자력발전소에 공급

원자력발전소의 사용후핵연료 저장 용기인 캐스크를 국내 기업 최초로 두산중공업이 수출하는 데 성공했다.

두산중공업은 캐스크 5세트를 미국 펜실베니아 주 스리마일섬에 있는 TMI 원자력발전소에 최근 공급했다고 25일 밝혔다.

캐스크(VCC)는 원자로에서 연소를 마친 뒤 배출된 사용후핵연료를 운반하고 저장하는 데 사용하는 특수 용기로 사용후핵연료의 방사선과 열을 안전하게 관리해야 하므로 특수 설계와 고도의 제작기술이 필요한다.

▲미국 TMI 원자력발전소에 도착해 운송중인 캐스크.ⓒ두산중공업

캐스크는 용도에 따라 운반용, 저장용, 운반·저장 겸용으로 구분되며 사용되는 용기 주소재에 따라 금속 또는 콘크리트로 구분된다.

주요 구성품은 수십여 다발의 핵연료를 지지하는 내부구조물(Basket), 방사성 물질의 외부 누출 방지를 위한 캐니스터(Canister), 방사선을 차폐하는 특수 차폐 소재, 구조적 안전성을 보증하기 위한 외형 구조물 등이다.

사용후핵연료는 원자로에서 연소 후 습식저장조에서 최소 5년 이상 저장되는 동안 충분히 냉각된 후 캐스크에 옮겨 담아 건식으로 저장하다가 최종적으로는 지하시설에 보관된다.

수출한 캐스크는 높이 약 5.7m, 직경 3.4m, 무게는 100t이 넘는 중량물이다.

이번에 캐스크 5세트를 공급하게 된 것은 미국 NAC사(Nuclear Assurance Corporation)와 지난 2019년 말 체결한 공급계약에 따른 것이라고 두산중공업 측은 설명했다.

또 지난해에는 캐스크의 주요 구성품인 캐니스터(Transportable Storage Canister) 2세트에 대한 공급계약을 추가로 맺어 오는 6월 납품할 예정이다.

나기용 두산중공업 원자력BG장은 "NAC와 사업협력을 통해 해외 캐스크 시장에 본격 진출하는 발판을 마련했다"며 "이를 계기로 한국형 캐스크 제작기술을 한층 고도화할 수 있게 됐다”고 말했다.

그러면서 “국내에서도 지속적인 수요가 예상되는 만큼 국내외 캐스크 시장을 적극적으로 공략해 나갈 것"이라고 강조했다.

▲미국 TMI 원자력발전소용 캐스크 제작을 하고 있는 모습..ⓒ두산중공업

두산중공업은 국내 환경에 맞는 다양한 캐스크 라인업을 구축하고 있다. 지난 2015년 NAC와 ‘한국형 캐스크 공동개발협약’을 체결한 뒤 기술이전을 통해 2017년 국내 원자력안전법과 환경요건에 적합한 한국형 건식저장시스템인 'Doosan-DSS21'을 개발했다.

이후 자체 설계역량을 확보해 저장 용량을 증대시킨 DSS24, DSS32 모델과 운반·저장 겸용 캐스크인 DPC-24도 개발했다.

두산중공업은 설계 안전성 입증을 위해 2019년 미국 원자력규제위원회에 설계인허가를 신청했다. 오는 6월 인·허가를 취득할 것으로 예상된다.