인더뉴스 제해영 기자ㅣ현대건설은 2일 국내 건설사 최초로 사용후핵연료 처분공 전용 굴착장비를 개발하고 연구 실증부지의 지하 암반에서 실제 처분공 규모의 굴착을 완료했다고 밝혔습니다. 이번 성과는 한국원자력환경공단이 주관하는 사용후핵연료 관리 기술개발 국책연구를 통해 이뤄졌습니다.
처분공은 사용후핵연료를 밀봉한 처분용기를 지하 암반에 최종 배치해 장기간 격리하기 위해 굴착하는 구멍입니다. 사용후핵연료는 원자력발전소에서 연료로 사용된 뒤 인출된 핵연료로, 장기간 높은 방사능과 열을 방출해 안전한 관리와 처분 기술 확보가 중요합니다.
깊은 지하 암반에 조성되는 처분시설에서는 사용후핵연료 처분용기가 들어가는 처분공의 시공 품질이 장기 안전성과 직결됩니다. 굴착 과정에서 주변 암반에 균열이나 손상이 생기면 지하수 이동 경로가 형성될 수 있어 굴착손상영역 EDZ를 최소화하는 정밀 시공기술이 요구됩니다.
현대건설이 개발한 처분공 전용 굴착장비는 직경 1.75m, 길이 5.7m 규모입니다. 한국의 지질환경과 기술 여건을 반영한 한국형 심층처분시스템 KORADIS에서 요구하는 처분공 규격과 시공 조건을 적용해 설계했습니다.
장비에는 다수의 처분공을 반복적으로 시공해야 하는 처분시설의 특성을 고려해 접이식 커터헤드를 적용했습니다. 굴착을 마친 뒤 커터헤드를 접어 장비를 안정적으로 회수하고 다시 사용할 수 있도록 한 것이 핵심 구조입니다.
현대건설은 연구용 지하 터널에서 실제 처분공 규모의 암반 굴착을 수행하며 장비 성능과 시공성을 검증했습니다. 단순 장비 제작에 그치지 않고 실규모 굴착을 통해 실제 시공 환경에서의 작동성과 회수, 반복 활용 가능성을 확인하는 단계까지 진행했습니다.
실증 과정에서는 AI를 활용해 굴진 데이터를 실시간 분석하고 지반 조건을 파악했습니다. 분석 결과와 장비 성능을 함께 고려해 굴착 조건을 조정하면서 실제 암반에 최적화된 시공을 수행했습니다.
굴착이 끝난 뒤에는 라이다 기반 디지털 매핑으로 시공 품질을 확인했습니다. 처분공의 형상과 굴착 결과를 디지털 방식으로 분석하고 적합성을 평가해 실증 결과의 신뢰도를 높였습니다.
현대건설은 처분공 굴착 기술뿐 아니라 건설재료와 암반 기술 분야로 연구 범위를 확대하고 있습니다. 공학적 방벽의 장기 성능 확보와 지하수 유입 제어를 위한 콘크리트와 그라우트를 개발하는 동시에 국내 지질 특성을 반영한 암반 분류체계도 고도화하고 있습니다.
디지털 기반의 암반 평가와 모니터링 기술도 함께 개발하고 있습니다. 굴착과 재료, 암반평가를 개별 기술로 다루는 대신 처분시설 건설 과정 전반에 필요한 핵심 기술을 묶어 확보하는 방향입니다.
현대건설은 건설사 가운데 유일하게 이번 국책연구에 참여하고 있습니다. 현대건설과 현대엔지니어링의 통합 R&D 조직인 HMG건설기술연구원을 중심으로 굴착장비와 공법, 암반 모니터링 등 처분시설 건설에 필요한 기술을 개발하고 있습니다.
HMG건설기술연구원 관계자는 “국내 건설사 최초로 처분공 전용 굴착장비를 개발하고 실제 암반 굴착을 통해 성능과 시공성을 검증했다는 점에서 의미가 크다”며 “원전 건설부터 해체, 사용후핵연료 처분까지 전주기를 아우르는 핵심 역량을 통해 글로벌 원전 산업의 게임 체인저로서 현대건설의 위상을 강화해 나가겠다”고 밝혔습니다.
