원전연료의 안정적 확보 및 제조 공정, 일반기계산업의 특징과 성장, 그리고 첨단세라믹 산업의 현황과 전망에 관한 기술 doc_id CNTS-00118886001_70

원전연료는 효율적·경제적·안정적 조달, 기술개발을 통한 안전성 확보를 기본목표로 각 제조과정(정광, 변환, 농축, 성형가공)별로 구분하여 확보하고 있으며, 발전소별 소요물량 및 소요시기를 고려하여 적절한 양의 정광을 구입하여 이를 해외에서 변환, 농축 공정을 거친 후 들여와 국내에서 성형가공 공정을 거쳐 발전소에 공급하고 있고, 국제자원 파동이나 연료의 수급 과정상의 문제발생 등에 대비하여 적정물량의 비축을 추진하고 있다. 원전연료의 장기 안정적 확보와 경제적 조달을 위하여 우라늄 정광과 농축계약은 5~10년 정도의 중장기계약을 위주로 하되, 우라늄 정광의 경우 적정규모의 현물시장 구입을 병행하고 있으며, 국제상황의 변화에 대처하기 위하여 공급선을 다원화하는 한편, 계약의 최적조건 확보를 위하여 경쟁입찰 구매를 실시하고 있다. 우라늄의 변환은 경쟁입찰을 원칙으로 하되 수송의 편의를 위해 주로 우라늄정광 공급자와 농축역무 공급자가 인접해 있는 지역을 택하고 있다. 원자력발전소에서 사용되는 원전연료는 경수로의 경우 5%이하의 저농축 우라늄을 사용하고, 중수로의 경우 천연우라늄을 사용하며 화석연료와는 달리 정련, 변환, 농축, 성형가공 등 여러 단계의 공정을 거쳐 만들어지며, 설계단계에서부터 안전성을 최우선 개념으로 고려하여 제작되는데 우리나라는 연간 약 5,000톤의 우라늄(정광)을 사용한다. 원자로에 장전된 연료는 경수로의 경우 3~5년, 중수로의 경우 1년 동안 연소된다. 우리나라에는 우라늄이 소량 매장되어 있으나 품위가 매우 낮아 경제성이 없으며, 우라늄 농축설비는 핵확산 금지를 위한 국제적 통제체제 등 국내외적 여건에 따라 이를 갖추지 않고 있기 때문에 정광에서 부터 농축역무까지를 해외에서 구매하고 있다. 그러나 ’80년대 이후 국가에너지 안보와 원전연료주기 기술확보차원에서 원전연료의 국산화를 추진하여 성형가공 분야에서 완전 자립하여 소요량 전량을 국내에서 생산·공급하고 있다. 원전연료 제조의 최종단계인 성형가공은 1987년 중수로연료 및 1989년의 경수로연료의 국산화 이후 소요량을 전량 국내에서 공급하고 있으며, 장기전력수급계획에 따른 원전추가 건설로 소요되는 추가물량을 국내에서 공급하기 위해 1997년말 성형가공 공장을 증설하여 국내 소요량 전량을 충당할 수 있게 되었다. 지금까지 세계 원전연료 시장은 특별한 장애 없이 상당한 공급신뢰 아래 가동되어 왔다. 그러나 점증하고 있는 자원 민족주의 경향 등 향후 격화될 경쟁지향적 환경, 군축·핵비확산 관련 정치공학적으로 민감한 원자력원료의 특성 등에 따라 우라늄 시장의 관행적 공급신뢰성도 비우호적으로 변화될 가능성을 배제할 수는 없다. 따라서 정부는 앞으로 ‘국산연료의 품질향상과 국제경쟁력 제고를 위한 장·단기적인 기술개발정책’의 지속 추진, 해외 우라늄광산 개발 참여를 통한 자주개발율의 제고, 해외 농축 또는 변환사의 지분 확보 등 장기 안정적인 원전연료 공급원 확보를 위한 노력을 추진해 나갈 계획이다. 우리나라의 일반기계산업은 1953년 농업발전을 위해 제작한 ‘가마니 짜는 기계’에서 시작했다. 이후, 1967년 기계공업진흥법이 제정되면서 본격적으로 태동하여 현재까지 지속적인 발전과 성장을 거듭해 오고 있다. 그간 문제이던 기계산업의 만성 무역적자도 2004년 흑자로 돌아섰고, ’08년 일반기계 수출도 고무/플라스틱 성형기계, 굴삭기, 곡물선별기 등 주력 수출품목을 위주로 호조를 보여 373억불을 달성하였다. 2010년도 일반기계산업의 생산액은 약 90조원으로 전년도에 비해 22.9% 증가한 것으로 추정되어 2009년 글로벌 경기침체에서 빠르게 회복된 것으로 보인다. 2008년 말부터 시작된 글로벌 경제위기의 영향으로 수출이 크게 감소했으나 2010년에 들어서는 신흥국 중심으로 해외경기가 회복되면서 기계류 수출과 수입이 모두 빠른 회복세를 보였다. 2010년도 수출은 361억불로 건설광산기계의 대중국 수출 등이 확대되면서 전년대비 34.5%의 급등세를 보였다. 중국의 고정자산 투자 확대, GCC, CIS 등 자원수출국의 인프라 투자 등이 지속되면서 일반기계의 수출 및 생산 회복세를 주도한 것으로 보인다. 일반기계산업은 자동차, 조선, 철강, 반도체 등 제조업에 생산설비를 공급하는 자본재 산업으로 모든 산업의 핵심 기반이 되는 산업이다. 생산설비 성능이 완제품의 품질경쟁력을 결정함에 따라 일반기계산업은 소위 산업의 어머니(Mother Industry)라고 불린다. 한국표준산업분류(KSIC)에 의하면 일반기계는 공작기계, 건설광산기계, 냉동공조기계, 섬유기계, 금형 등 약 15가지로 세분된다. 이렇듯 일반기계산업은 자동차, 플랜트 등 전방산업의 엔진일 뿐 아니라 그 종류가 다양하고 광범위하여 다른 산업과 차별화된 특징을 갖고 있다. 첫째, 일반기계산업은 수주형 산업으로 산업경기의 선행지표가 되며, 각 산업에 생산설비를 공급하는 기간산업이다. 또, 제조업의 경쟁력을 결정하는 중요한 산업으로서 산업간 전후방 연관효과도 매우 크다. 제조업체에서 가동되는 생산설비가 고정밀이면 완제품의 품질 수준이 높아지기 때문이다. 예를 들어, 기계류의 꽃이라 불리는 공작기계가 1/1,000mm의 오차를 가지고 있다면 그 공작기계를 사용하여 만든 제품은 태생적으로 1/1,000mm 이상의 오차를 가질 수밖에 없다. 세라믹은 유리, 도자기, 시멘트, 내화물 등의 국가 기간산업인 ‘전통세라믹’에서 출발하여, 최근에는 IT, BT, NT 등 첨단기술의 발달과 함께 녹색성장 및 신성장동력의 핵심 소재인 ‘첨단세라믹’으로 변화하고 있다. 특히 첨단세라믹은 “꿈의 신소재”라 불리우며 미래사회 구현을 가능케 하는 녹색기술, 첨단 융합서비스의 필수적인 핵심 부품・소재로 사용되면서 급성장하는 도약기 산업이다. 특성 및 용도에 따라 절연체, 유전체, 압전체, 자성체 등 전자·정보통신용 핵심소재인 ｢전자세라믹｣, 자동차, 기계, 우주·항공, 반도체, 디스플레이 공정소재에 필요한 절삭공구, 내마모·내부식재, 내열재, 엔진부품 등 ｢기계·구조세라믹｣, 발전기, 전지, 정화, 촉매 등에 쓰이는 연료전지, Li이차전지, 광촉매 소재 등 ｢에너지·환경세라믹｣, 인공 장기, 약품, 진단 소재로서 인공뼈, 인공치아, 약물 전달재 및 생체센서 등에 쓰이는 ｢바이오 세라믹｣ 등 크게 4가지로 구분하고 있다. 세계 첨단세라믹 시장규모는 2007년 55조원 규모로 연평균 7% 이상(첨단제품은 연평균 18%이상)씩 성장하고, 전자·정보통신산업의 급성장에 힘입어 전자세라믹의 비중이 50% 이상을 차지하고 있다. 국별로는 일본이 40-50%, 미국이 25-30%의 수요점유로 세계최대의 시장을 형성하며, 특히 세계 3대 기업이 모두 일본기업(교세라, 무라타, TDK)으로 일본이 세계시장을 독점하고 있는 상황이다. 국내 첨단세라믹산업은 2007년 13조원 규모로 전자·정보통신산업의 발전과 함께 연평균 10%의 높은 성장률을 기록하고 있다. 특히 적층세라믹콘덴서(MLCC), LCD용 글라스, 이차전지용 세라믹, 반도체 세라믹은 최근 10년간 연평균 30% 이상의 급성장을 나타내고 있다. 국내 세라믹 관련기업은 약 2,400여개이며, 이중 첨단세라믹업체가 약 50%로 1,200여개 업체로 추정된다. 이들 업체의 규모는 종업원 300인 이하의 중소기업이 99%로 소량다품종 중소기업형 산업이다.