펌글))))Power plant Nuclear Reactor chaper 1
거참 희한하게도 내가 69년 초에 한전에 입사해서 98년도 명퇴하고 개인 소규모 사업을 하러 외국에 나가기 전에 근무했던 발전소와 건설소 모두 첫 출근을 할 때마다. 비포장 도로를 덜그럭거리는 버스를 타고 가야하는 항상 신품 발전소로 개발되는 장소 였었다.
69년도 부산 감천화력에 신입사원 시운전요원으로 출근할때도 그랬었고 79년도 울산화력 건설요원으로 지원해서 갔을때도 덜컹거리는 비포장도로 위를 시내버스를 타고 간후 한참을 걸어 들어갔었고, 84년도 영광원전 건설소로 첫출근 하러 갈때도 비포장도로를 구간 마다 타고 갔었다.
비오고 우중충할때는 언제나 발목 길게 올라오는 장화가 필요한 그런곳 말이다.
내 인생 자체가 언제나 나라가 발전하는 개척의 길을 따라갔었던 복받는 인생이었다. 지금에 와서 돌이켜 보니. 하늘에서 나에게 복을 내려 주신걸로 생각된다.
그래서 가끔 과거 기록을 인터넷으로 보면서 건설의 역군에 해당되는 영상을 보게되면 왠지 온몸에 힘이 쭈~~악!! 들어가면서 묘하게 흥분되는 기분이다.
https://www.yozed utube.com/watch?v=T5QlVZVcLCw
https://www.youtube.com/watch?v=kc2DKSC9Mj8
오늘은 영광원전 1,2,3,4 호기 건설 현장 에서 원자로 계측제어 계장, 원전건설 기술자립과장, 계측제어부장등 회사에서 임명해준 직책을 맏아 막중한 책임을 가지고 밤낮 가리지 않고 땀흘려 일하던 그 시간을 일부 반추해 본다.
영광 1,2호기 제작공급사인 웨스팅하우스사(westing house)에 84년도에 공급자 기술교육을 받으러 6개월간 미국으로 갔었고 현장에 복귀하여 수년간 현장에 몰두하여 건설시운전이 끝나고 운영요원으로 수년간 근무하면 경험을 쌓고 원자력발전소 2기의 이 프로젝트가 끝나자
다시 3,4호기 건설요원을 자청해서 또다시 90년도에 공급사 기술교육을 받으러 8개월간 미국 컴버스쳔 엔지니어링사(combustion engineering)와 보조기기(BOP) 공급사들 두곳을 다니면서 앞으로 근무할 설비에 대한 기기 생산 공장 교육을 받았던 그 시절과 당시 회사와 국가의 정책이었던 원전 건설 기술 자립 정책에 현장 요원으로 활동 했던때를 생각을 해본다.
이제 와서 생각해 보니 현장 요원으로 온갖 고가의 다양한 최신 설비들을 선배님들, 동료직원들과 그리고 협력사의 모든 직원들과 힘을 합쳐 설치하고 조립하고 사진 찍고 동영상 찍고 각종 다큐멘트로 작성하면서 시운전하고 서로 현장 교육으로 기술 전수를 했던 그시절이 젊었던 내 인생의 황금기 였다.
원전 건설 현장에서 제작사의 주기기 매뉴얼 들(main supply machine operation and maintenance manual), 보조 기기 구매 계약서들(BOP purchase contracts), 건설사인 백텔 기술절차서(Bechtel construction tech procedure), 최종안전성분석보고서(final safety analysis report) 보조기기 사용설명서(BOP manual)등등
모두 영문으로 쓰여진 서적들, 기술사양서(technical specification), 도면류들을 공부하면서 건설 현장 자체 교육과 연수원 파견 교육, 전문가 초빙 교육 수강등으로 설비의 내용을 숙달 시키는 회사가 공짜로 제공한 깊숙한 알찬 교육을 받는데 다가
한창 건설 시운전 업무로 모두가 바삐 돌아가면서 실전 업무로 현장일을 다지는 그 순간에도 회사는 직원들의 자질을 높히기 위한 배려로 회사 예산을 아낌없이 투여하여 방학 중이던 현지 초등학교 교실들을 빌려서 외부 영어 시험 전문 기관을 초청하여
거의 강제로 전 직원이 참여한 영어 시험을 통한 현장 직원들의 실력 양성에 회사 차원의 노력도 있었다.
이때 시험 최고 점수의 성적을 받아서 회사 격려 상금도 받고 전체 간부 회의에서 당시 건설 소장이시던 고 김종석 선배님으로 부터 칭찬과 격려도 받는등 쑥 쓰럽던 기억도 새롭다
한편 현장에서 암반 굴착 폭파에다, 터 파고, 철근을 박아 역은 구조물에 콘크리트 붓고, 임시 가설물, 임시 전원시설 설치및 운영, 철거, 용수공급등등 그리고 건설 공정에 맞춰 착착 도착하는 자재들의 입고및 출고, 설치전 검사, 설치후 관리등등 건설 초반부터 각종 기계류 설치및 상호 연결, 전원공급, 비파괴검사, 물과 약품으로 시험전 모든 관로 세정, 청소 정돈 등등 그 많은 일들을
현장의 한전직원들과 협력업체들의 전 직원들이 건설공정에 맞추어 서류화된 절차서에 의거 쉴새없이 공사를 진행하는 한편
작업참가자 명단, 감독자, 관리자, 모두가 서명하여 일의 진행 절차와 특이점 해결등과, 소요 장비 소모품 사용양, 시작부터 마지막까지 소요된 인력과 시간 모든것이 기록되는 원전현장
동시대의 같은 목적을 위해 협력하여 일하던 그 많은 동지들과 눈길을 맞대던 생각도 가끔 나고
영광원전 1.2호기때 같이 일했던 협력사 직원 두명 동지들의 생각이 나면 눈시울이 적셔진다
이분들은 영광 1.2호기에서 우리와 함께 계측분야에서 열심히 일하다가 중동에 돈벌려고. 중동 현대 건설 현장에 갔다가 87년 연말 휴가차 근로자 150여명과 함께 귀국행 비행기 KAL기를 타고 오다가
인도양 상공에서 북한악마들의 폭탄 테러로 귀국하지 못하고 산화하신 동지들 그분들. 엉~엉엉~엉~~ 이글 쓰면서 눈물이 마구 쏟아지네 씽
저녁식사를 하기위해 건설소 정문 근방에 소재하던 식당에 들러서 왕사발 된장찌게 받아 놓고 각자의 침묻은 숫가락으로 한입씩 떠서 침섞으면서 나눠먹으며 쇠주 세병으로 열명 넘게 눈깔 컵에 한잔씩 반주하던 동지들 생각도 나며
저녁 식사를 하고 나서 다시 현장으로 들어가서 열심히 일하던 그때 그 동지들 모두 지금 어디 에서 무얼 하고 있는지….
이렇게 일을 하면서 배우고 몸에 배인 공력이 향후 한전을 명예 퇴직하고 개인 사업인 자동차 정비업체를
13년간 외국에서 하면서 엄청 도움이 되었고 무슨일이든 일을 보면 순서와 인력 , 필요 자재, 공구, 소모품, 대략 소요시간등, 즉, 전체 그림과 예상 금액등이 그냥 머리속에서 떠오를 정도가 되는 소위 견적이 척~ 나오는 소위 업무 처리 고수급 아저씨가 되었다.
원자력 발전소에 채택된 원자로(nuclear reactor) 종류는 여러가지로 1. 가압경수로( PWR : pressurized water reactor),
2. 비등경수로(BWR : boiled water reactor)
3.가압 중수로 (PHWR : pressurized heavy water reactor)
4. 고온가스로(HTGR : high temperature gas reactor),
5. 흑연감속로(GMR : graphite moderated reactor) 등등 다양한 종류가 있는데 아래 영상 참조
https://www.youtube.com/watch?v=OdzbiCaaOU4
https://www.youtube.com/watch?v=_finjCmeyHc
https://www.youtube.com/watch?v=-B35l-YoNIs
https://www.youtube.com/watch?v=2DOdvG0jy0s
세계적으로 발전용 원자로는 미국의 원천기술로 세계화된 경수를 냉각재로 사용하는 가압경수로(PWR), 비등경수로(BWR) 두종류 합산이(74.8%) , 구 쏘련의 원천기술인 흑연감속로(GMR 20%), 카나다 원천기술인 가압중수로(PHWR 5%) 순으로 인터넷 사전인 위키피디아에 기록되 있다.
우리나라 발전용 원자로는 가압경수로(PWR)과 가압중수로(PHWR) 두종류이며
현재 운용중인 원자력 발전소용 원자로는 총 25개이고 이중에 가압경수로는 22개 이고 가압중수로는 3개이다.
즉, 가압경수로형은 고리원자력발전소에 5기, 새울원전에 2기, 한빛원자력발전소에 6기 한울원자력발전소에 7기 월성원자력발전소에 2기로 도합 22기이고
가압중수로는 월성원자력 발전소에 카나다에서 개발한 캔두형(CANDU :Canada Deuterium Uranium) 1,2,3,4 도합 4기가 있었는데
월성 1호기는 국고 7000억원을 투자해 장기 설비개선 목적의 오버홀공사를 거치면서 갖은 부품을 새로운것들로 교체하는등 설비개선을 하면서
영상 참조
https://www.youtube.com/watch?v=qzmZ2VN-dBU
신품같이 만들어 가동 준비하던것을 종북정권인 문제인 대통때 난데없는 역적들의 행동인 탈원전 망국 정책을 펴면서 폐쇄시켜 엄청난 국고를 탕진시킨 기막힌 사연으로 4기중 1기는 폐쇄되고 가동중인 3기의 가압중수로형이 있다.
내가 건설, 시운전, 운영업무로 직접 경험했던 원자로는 모두 가압경수로인데
원자로(nuclear reactor)와 증기발생기(steam generator), 가압기(pressurizer), 냉가재펌프(reactor coolant pump), 그리고 이들을 상호 연결하여 폐회로(clossed loop)로 용접 결합한 번쩍 번쩍 빛나는 스테인레스제 배관류(steinlessnpipes)등을 모두 합쳐서
핵증기 공급계통( NSSS.: nuclear steam supply system)이라 하고 이 핵증기 공급계통을 안전하고 적정하게 운영되도록 하는 안전등급(Q class )부속설비들은
격납건물이라는 원통형건물위에 돔을 덮어 쒸운 철근 콘크리트 건물 안에 들어 있는데
안전성 문제를 불식시키기 위해 외부에서 큰 충격을 주어 어느만큼 피해를 입는지 실험으로
미국 전투기 팬텀기를 고속으로 벽면에 충돌시켜서 확인했는데 팬텀기는 완전히 가루로 나버리는 엄청난 충격에도 격납건물 벽과 같은 재료로 만든 실험용 벽은 살짝 긁힌 흔적만 남는 실제 실험을 하였다. 영상참조
https://www.youtube.com/watch?v=F4CX-9lkRMQ
격납건물은 실제 무지막지한 굵기인 철근번호 18번 철근을 조밀하게 역은 다음
강화 콘크리트를 부어서 성형한 콘크리트 뭉치이고 내부에는 두께 약 3센치 강철판을 완천히 공기도 새지 않겠금 싸둔 건물이라
격납건물(containment bulding) 은 외부로 부터 충격을 막을 뿐 아니라 또한 내부에서도 유사시 기체도 빠저나가지 못하도록 밀봉시킨 건물이다.
거기다 그 철근들은 매 정기 종합정비때(scaduled overhaul)에 그 철근 텐덤에 걸려 있는 장력을 확인하는 절차를 수행하도록 건물 지하 원형 통로에 거대한 볼트들로 당겨져 있다.
웨스팅하우스사 공급 영광 1,2호기의 원자로 냉각재 계통을 기억으로 되살리면 원자로 1개, 증기발생기 3개, 냉각재 펌프 3개, 가압기 1개 그리고 이 기기들을 모두 용접으로 연결하는 스테인리스 배관인 고온관 3개 저온관 3개 이고
컴버스쳔 엔지니어링사 공급 영광 3,4호기는 원자로 1개 증기발생기 2개 냉각재 펌프 4개 가압기 1개 그리고 이 기기들을 용접 연결하는 스테인리스제 고온관 2개 저온관 4개 이다.
각자 운영하는 원자로 열출력과 이 열에너지를 이동시키는 유체운동에 충분한 능력을 가진 기기 배치 설계로 독특하게 생겼지만 운용하는 측에서는 비슷하다.
원자로(nuclear reactor), 증기발생기(steam generator), 냉각재펌프(coolant recirculation pump), 가압기(pressurizer) 그리고 이들 거대 기기들을 상호 밀봉 연결하는 스테인리스 관에 대한 크기와 기타 치수 데이터가 궁굼한 분들은 한수원 홈페이지의 대국민 정보 공개 자료를 참고하면 된다.
원자로는 주철제 피복재 원형 단조물을 용접해 만든 외통 내부에 스테인리스로 두텁게 용접하여 만든 통인데
크게 뚜껑과 하부 원통인 두개의 부품으로 나누어지고 이 두 부품은 프랜지로 어마 무시한 크기의 볼트로 장력 결합하여 밀봉하는데
밀봉용 가스켓으로 순은 피복이 된 크고 작은 원형 파이프 원환 두개로 구성된 이중 금속 밀봉링이다.
원자로와 증기발생기 같이 무게 수백톤씩 나가는 중량물들은 격납건물 내부에 마련된 내진강도가 설계값을 충분히 여유를 가지고
안전한 철근 콘크리트 안착용 자리에 안착되고 고정되어 있는데 운전중 모든 기기들의 피할 수 없는 열적 팽창에 제한을 받지 않겠 끔 공중에 매달린 형식으로 되 있어
격납건물 하부로 내려가서 원자로 하부를 올려다 볼 수 있고 측정용 계장설비의 설치와 제거등 작업에 아무런 장애가 되지 않을 만큼 충분한 공간이 있다.
이 원자로, 증기발생기, 가압기, 냉각재펌프등 중량물들의 설치 시점은 격납용기 건물의 건설 중반쯤 즉 원통형 건물이 기초를 잡고 차차 높아지는 때에
즉, 뚜껑이 덮히기 전에 크레인으로 들어서 상부에서 내려 놓는 식으로 자리를 잡는데
이때는 온갖 필요 구조물과 기기들이 동시 작업으로 이루어지는 시기라 그 작업들을 수행하는 인원들이 복합적으로 밀집 장소에서 작업하는 시기라서 안전 작업이 가장 요구되는 시기이고
건설 공정 여러 단계가 중첩되어 진행되는 크리티컬 패스 공정 순서대로 온갖 작업 공정이 병렬로 복잡하게 동시 다발로 진행되는 공정 기간이다.
매 작업후 물론 청소 정돈 작업이 병행되는 등 계절에 따른 비가 내리는 때도 있고 습기가 많아 습기 제거용 임시 제습기에 통풍용 팬들과 공기 유도용 비닐 통로설치등등 복잡하지만 모든 작업이 계획과 절차 그리고 무엇보다 문서화가 이루어지는 품질 작업이 되는 거라 사고가 없다.
일단 원자로 냉각재 계통이 모두 설치되고 용접으로 결속되고 비파괴 검사등 X-ray 사진촬영등 기록으로 용접부위가 검사 기준을 통과하면
설계된 안전 운전 한계 압력 시험을 하는데 1차 계통에서 외부로 나가는 모든 밸브를 꼭 닫아 놓고
깨끗한 물을 완전히 가뜩 빈곳이 없도록 채운 다음(solid state) 고압펌프로 압력을 점차 가하여 시험 압력까지 걸어 놓은 후
정해진 시간동안 압력이 변함없이 유지되야 시험이 성공적으로 완료 되는데 만약 압력이 하강하면서 누설되는 곳을 찾아 살핀다.
어디선가 바늘구멍 같은 곳이라도 있으면 걸어둔 압력이 서서히 강하할 것이고 이는 반드시 찾아서 새는 곳을 완전히 수리해서 재시험에 통과해야 시험이 완료된다.
누설 시험이 끝나면 원자로 냉각재 계통의 냉각재 펌프 구동모터인 유도전동기를 가동시켜 냉각수를 순환시키면서 내부를 세정한후에 세정시간이 완료되면 냉각수를 완전히 배출한다
이후 원자로용기는 프랜지 조립된 뚜껑을 열고 증기발생기와 가압기들은 맨홀 뚜껑을 열어서
그 속으로 청소 완료 확인 직원들이 들어가서 구석 구석을 확인하여 혹시 남아 있을 수 있는 건설중 쓰레기나 철편 모래등등 쓰레기들을 찾아내는데
이때 나도 들어가서 내부 곳곳을 돌아다니며 오물 청소를 하면서 기기 내부를 살펴보는 기회를 가졌었다.
원자로용기와 가압기 내부로 들어 갈때는 와이어 로프 사다리를 타고 내려가서 조명을 밝혀 놓고 점검 절차서에 의거 살펴 봤는데 언제 다시 이런기회가 있겠나 싶어 참여했었던 각 호기의 냉각재 계통 청소확인시에는 빠지지 않고 참석했었다.
오늘은 이정도 쓰고 시간 나는대로 건설공정에 경험과 시스템의 이론과 실무를 기억 나는대로 그리고 한수원 공개자료와 인터넷 서핑자료를 찾아 섞어서 속편으로 쓸까한다.
매번 말하지만 공짜로 얻어오는 영상과 그림은 모두 구글과 유튜브의 공개자료 이라 구글사에 감사한다.