중소형 원자력 발전소에 활용 가능한 계측기 개발 및 상용화, 유량측정 기술 개발
▲ 김정철 연구소장 (주)우진
회사 소개
우진은 모든 산업에 근간이 되는 철강 산업과 원자력 발전소에서 사용하는 정밀 계측기를 개발하고 생산하는 계측 전문 기업입니다.
우진은 제철 현장에서 쇳물의 온도와 각종 성분을 측정하고 시료를 채취하는 철강용 계측기의 개발 및 판매를 주요 사업으로 시작하여, 1980년 회사 설립 이래 산업용 계측기의 개발 및 제조에 주력해 왔습니다.
현재는 축적된 계측기 관련 기술력을 응용하여 원자력 발전소용 계측기를 핵심사업으로 영위하고 있으며, 오랜 시간 수입에만 의존해 왔던 원자력 발전소 계측기를 국산화하는 데 성공하여 원자력 발전소의 4대 핵심 부품 개발 노하우를 지니고 있습니다.
이외에 철강 산업용 자동화 장치, 설비진단 시스템, 유량계측 시스템, 플랜트 사업 및 신소재 사업을 주요 사업으로 하고 있습니다.
우진은 1987년 국내 최초로 계측전문연구소를 설립하여, 현재 제1연구소와 제2연구소로 나누어 각 분야별 체계적인 연구개발 활동을 수행하고 있습니다.
특히 2015년 10월 개소한 제2연구소의 유량연구센터는 우리나라 원자력발전소 및 화력발전소, 열병합발전소 등의 대구경 유량계 교정 서비스가 가능하여 해외에 의존해 오던 교정 서비스를 국내에서도 가능하게 함으로써 외화절감은 물론 국내 계측기 산업 발전에 크게 기여할 것으로 기대되며, 교정범위는 세계 최고 수준으로 평가받고 있습니다.
2016년 주요 연구개발 성과
2016년 우진의 기술연구소는 효율적인 연구개발을 위해 전문 분야에 따라 제1연구소와 제2연구소로 분할하여, 제1연구소는 원자력 발전소용 계측기 분야, 제2연구소는 유량측정 기술 개발 및 교정 분야를 주력으로 꾸준한 연구개발 활동을 진행했습니다.
제1연구소의 원자력 발전소용 계측기 분야에서는 정부과제를 통해 차세대 원자력발전소의 핵심 기술인 상부 탑재형 노내계측기 및 내장형 제어봉 구동장치의 상세설계 기술 개발을 완료하여 시험품 제작을 앞두고 있는 등 국내 원자력 기술 개발에 기여하였습니다.
또한 안전 등급 공정제어계측용 지시 및 제어기 개발을 완료하여 원자력 발전소에 적용을 위한 성능 검증 및 신뢰성 평가를 완료하였습니다.
제2연구소의 유량연구 센터는 세계 최대 수준인 12,000 ㎥/h용량의 교정 설비를 통해 유체의 온도를 90℃ 까지 올림으로써 유체 흐름의 동적 유사성 지표인 레이놀즈수(Reynolds Number)를 2.5×107까지 가능하게 하는 교정 기술을 확보함으로써 그동안 세계 최고였던 일본의 국가측정표준기관인 NMIJ(1.8×107)를 크게 앞질러 원자력 발전소 및 화력발전소 등 대구경 유량계 교정이 가능하도록 하였습니다.
최근 환경 변화 및 전망
2015년 12월 파리 기후협약에 따라 기존 에너지 산업 구조가 저탄소 방향으로 흘러가는 현상이 나타날 것으로 전망하고 있습니다.
따라서 저탄소 배출의 원자력발전 산업도 향후 온실가스 감축에 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있습니다.
원자력발전소의 경우 최근 지리적, 경제적 여건상 대형 원자력발전소가 부적합한 국가를 중심으로 중소형 원자력발전소에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
유량연구 분야는 미국의 경우 원자력발전소의 주급수 유량측정 불확도를 낮춤으로써 발전소의 효율을 약 1.5% 향상시켜 발전소의 추가 건설 없이 전기 생산량을 늘리고 있는 추세입니다.
또한 유럽의 경우도 각국의 측정표준기관을 중심으로 발전소의 유량, 온도, 열에너지, 전기출력 등의 측정 불확도를 낮춤으로써 발전소의 효율을 개선하고 에너지를 절감하여 환경을 개선하고자 하는 연구가 꾸준히 진행되고 있는 만큼 국내에서도 이와 같은 연구가 필요하다는 의견이 제시되고 있습니다.
2017년 연구개발 목표와 추진 전략
우진은 차세대 원자력발전소 계측 산업 발전에 부흥하기 위해 중소형 원자력 발전소에 활용할 수 있는 계측기 개발 및 상용화를 목표로 하고 있습니다.
이를위해 한국원자력연구원과의 공동연구를 통해 국내 중소형 원자력 발전소 SMART(100㎿급)에 사용되는 정밀급 제어봉 위치지시기의 측정 정확도를 확보하는 연구개발을 진행할 예정입니다.
이와 더불어 정부과제를 통해 연구 중인 내장형 제어봉 구동장치 기반 기술확립을 통해 국내 원자력 핵심 기술 확보에 발판을 마련하고자 합니다.
또한 최근 우리나라도 지진으로부터 안전지대가 아니라는 인식이 널리 퍼지고 있어서 우진이 개발하여 국내외 특허를 보유하고 있는 방진합금(Dampalloy, 소음 및 진동을 흡수하는 금속)을 이용하여 건축물에 적용되는 댐퍼를 개발함으로써 국내 내진설계 기술에 기여하고자 합니다.
마지막으로 우진은 한국수력원자력과의 공동연구를 통해 원자력발전소의 유량측정 불확도를 낮춤으로써 출력 향상 및 에너지 절감을 위한 연구를 진행할 예정이며, 한국수력원자력 지원과제를 통해 안전 등급 온도 감응식 유량계 개발을 토대로 원자력발전소의 기술 사양 및 품질 요건에 부합하는 최적 유량계 설계 및 모델 선정을 진행할 예정입니다.
연구소 운영 전략
우진의 기업철학은 “돈이 아닌 기술을 버는 것”입니다. 그 가치를 실현하기 위해 전체 인력의 25%가 연구개발에 종사하고 있으며, 직원 상당수 역시 공대 출신입니다.
그 밖에도 연구개발에 대한 동기부여를 위해 2002년부터 직무발명 보상제도와 연구원 인센티브제도를 통해 특허출원과 등록시 단계별로 포상하는 환경을 구축했습니다.
또한 연구개발 활동에 필요한 지원을 아끼지 않고 있으며, 성과물 관리 및 로드맵 설정 등을 통해 연구소의 내부적인 관리 체계를 수시로 점검하고 성공적인 프로젝트 수행을 위해 노력하고 있습니다.
2016년에는 연구소 조직 및 연구개발 관리시스템 제도를 전면적으로 개편하여 체계적인 프로젝트 관리 절차를 확립하였고, 이를 통해 연구개발 일정의 지연을 방지하고 외부환경에 대한 변화에 적극적으로 대응하고 있습니다.
그리고 연구원들 간 프로젝트 수행 과정에서 발생한 오류나 특이사항, 노하우 등을 전달하는 시간을 가짐으로써, 원만한 프로젝트 진행을 위한 기술교류 또한 지속적으로 추진하고 있습니다.