한수원, 사용후핵연료 건식저장모델 상용화 '박차'

올 하반기 상세설계 완료 목표…"안전성과 경제성 모두 갖춰"

사용후핵연료 건식저장모델(COSMOS) 조감도. 한수원 제공

한국수력원자력(이하 한수원)이 세계 최초로 개발한 수직모듈형 경수로 사용후핵연료 건식저장모델(COSMOS)의 상세설계를 연내 완료할 계획이라고 24일 밝혔다.

한수원은 지난 2019년 COSMOS의 개념설계, 2022년 240다발 저장용 상세설계를 수행했다. 현재는 사업화를 목표로 올해 말까지 370다발 저장용 COSMOS의 상세설계를 완료할 예정이다. 내년에는 미국 원자력규제위원회(NRC) 인허가를 추진할 계획이다.

한수원에 따르면 국내 원전의 사용후핵연료 저장공간이 빠르게 포화되는 가운데 기존 원통형 저장용기 방식의 구조적 한계를 넘어선 COSMOS는 안전성·경제성·확장성을 두루 갖춘 신개념 저장 시스템으로 주목받고 있다.

국내는 물론 해외 수출도 겨냥한 기술로 평가된다. 특히 국내 현실에서 저장 공간 부족 문제 해결을 위한 실질적인 해법으로 주목받고 있다.

COSMOS는 모듈당 약 370다발의 사용후핵연료를 저장할 수 있어 미국 등에서 사용 중인 상용저장용기 대비 부지 효율을 최대 30%까지 높인 것이 특징이다.

특히, 고비용의 방호 건물 없이도 높은 물리적 안전성을 갖춰, 대형 항공기 충돌과 지진(0.3g 이상), 극한 기후 등 다양한 외부 충격에 견딜 수 있도록 설계됐다.

한수원은 사용후핵연료를 담은 캐니스터의 표면이 외부 공기와 원천적으로 차단되는 구조로, 해안가 저장시설의 염해 부식과 같은 문제를 방지할 수 있다. 장기간 운전 후 실린더 교체를 통한 유지보수가 쉽고, 모듈 단위 확장으로 국가별 상황에 따라 유연하게 대응할 수 있다는 장점도 있다고 설명했다.

한수원은 2022년 국제전력기술 엑스포(BIXPO)와 인도네시아(2024년) 및 스위스(2025년)에서 개최된 국제발명대회에서 COSMOS 관련 기술을 출품해 대상, 금상, 특별상 등 여러 차례 수상한 바 있다.

신호철 한수원 중앙연구원장은 "COSMOS는 기존 상용 모델 대비 20~50%가량 경제성이 높아 미국 원자력규제위원회 인허가를 획득하면 미국 등 글로벌 시장 진출이 본격화될 것"이라고 말했다.