[서울타임즈뉴스 = 서연옥 기자] 현대건설은 국내 건설사 가운데 처음으로 사용후핵연료 처분공 전용 굴착장비를 개발하고 실제 지하 암반에서 처분공 굴착까지 마쳤다고 2일 밝혔다. 한국원자력환경공단이 주관하는 사용후핵연료 관리 기술개발 국책연구를 통해 진행된 작업이다. 현대건설은 건설사로는 유일하게 연구에 참여하고 있다.

현대건설과 현대엔지니어링의 통합 R&D 조직인 HMG건설기술연구원이 굴착장비와 공법, 암반 모니터링 기술 등을 개발하고 있다. 사용후핵연료는 원자력발전소에서 연료로 사용한 뒤 인출한 핵연료다. 높은 방사능과 열이 오랜 기간 남아 있어 안전한 관리와 처분이 필요하다. 처분시설은 깊은 지하 암반에 조성되며, 사용후핵연료를 담은 처분용기가 들어가는 처분공의 시공 품질이 중요하다.

처분공을 뚫는 과정에서 주변 암반에 균열이나 손상이 생기면 지하수 이동 경로가 만들어질 수 있다. 처분공 굴착에서는 주변 암반의 손상을 얼마나 줄이느냐가 중요한 과제다. 굴착손상영역(EDZ)을 최소화할 수 있는 정밀 시공기술이 필요한 이유다.

현대건설이 개발한 전용 굴착장비는 직경 1.75m, 길이 5.7m 규모다. 한국형 심층처분시스템(KORADIS)의 처분공 규격과 시공 조건을 반영했다. 여러 처분공을 반복해서 뚫어야 하는 작업 특성을 고려해 접이식 커터헤드(Foldable Cutterhead)를 적용했다. 굴착을 마치면 커터헤드를 접어 장비를 꺼낼 수 있고 회수한 장비는 다시 사용할 수 있다.

연구용 지하 터널에서는 실제 처분공 크기에 맞춰 암반을 굴착했다. 굴진 과정에서 수집한 데이터는 AI로 실시간 분석했다. 지반 상태를 파악하면서 분석 결과와 장비 성능을 고려해 굴착을 진행했다. 작업이 끝난 뒤에는 라이다 기반 디지털 매핑으로 처분공을 측정했다. 라이다 자료를 바탕으로 시공 상태와 처분공의 적합성도 확인했다.

현대건설은 굴착장비뿐 아니라 처분시설에 필요한 기술 개발도 이어간다. 공학적 방벽의 장기 성능을 확보하고 지하수 유입을 제어하기 위한 콘크리트와 그라우트를 개발한다. 국내 지질 특성을 반영한 암반 분류 체계도 마련한다. 디지털 기반 암반 평가·모니터링 기술을 고도화해 처분시설 건설에 필요한 기술을 넓혀갈 계획이다.

HMG건설기술연구원 관계자는 “국내 건설사 최초로 처분공 전용 굴착장비를 개발하고 실제 암반에서 성능과 시공성을 확인했다”며 “원전 건설부터 해체, 사용후핵연료 처분까지 이어지는 관련 기술을 확보해 나가겠다”고 말했다.