제13회 원자력안전기술정보회의

2007. 4. 11.

KNF 제2공장 건식 세라믹 공정시설증설현황 및 운영방안

문 유 돈

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목 차

□ 추진 경과

□ 사업 개요

□ 사업 추진일정

□ 연도별 투자계획

□ 주요 증설내용

□ 주요 업무 추진내용

□ 증설시설 위치 및 Site Plan

□ 향후 운영방안

□ 참고 자료

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추진 경과

제 5 차 산업자원부 장기전력 수급계획 (’00. 1.)

세라믹설비 증설사업 계획 수립 (’02.7.9.)

사업 추진 기간 : ’02. 7. ~ ’06. 9.

총 사업비 : 26,775백만원

세라믹 설비 증설사업 설계 및 엔지니어링 용역 계약

(`03.12.29., 현대엔지니어링)

건식 재변환 도입설비 계약 (’04.10.27., 프랑스 AREVA NP사)

세라믹 설비 증설 사업 계획 변경 (’05.2.16.)

준공 목표 : ’07. 12. → ’08. 12. (2차 변경 대비 12개월 연기)

사업계획 이사회 승인 (`05.8.19.)

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추진 경과 (계속)

대덕 연구개발특구 입주변경 승인 (과기부, `06.1.5.)

원자력 가공사업 변경허가 승인 신청 (과기부/KINS, `05.12.29.)

건축허가 승인 (유성구청, ’06.6.26.)

원자력 가공사업 변경허가 승인 (과기부/KINS, ’06.9.11.)

세라믹시설 증축공사 계약 (대우건설, ’06.9.19.)

증축건물 건축물 사용승인 획득 (유성구청, ’07.12.12.)

증설시설 사용전 검사 수검 및 증축건물 선사용 승인

(과기부/KINS, ’07.12.28.)

재변환 도입설비 7종 설치 완료 (`08.1.25.)

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사업 개요

추진 배경

신규 원자력발전소 건설 계획에 따라 경수로 연료 수요량이 증가되어 2009년 이후

안정적인 원자력 연료 공급을 위한 생산능력 추가 확보가 필요하여 제2공장의 건식

세라믹 공정설비를 증설하고자 함

사업 목표 :

중장기 경수로 원자력 연료 수요량 증가 대비 세라믹 (재변환 및 소결체) 공정의

생산 용량을 연간 550톤-U 규모로 확보

투자 규모 및 사업 추진 기간

투자 소요 예산 : 약 344억원

사업 추진 기간 : 2002. 7. ~ 2008. 12.

소요 인력 : 29명

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사업 개요 (계속)

공 정현

용량

증설

용량계 증설 범위

제1공장

활용 방안

現 건식1개 라인->

2개 라인으로 증설

現 건식2개 라인->

3개 라인으로 증설

스크랩 우라늄

재생 작업 전용

Gd 소결체

국산화 사업에 활용

재변환

소결체

350 350 700

350 200 550

추진 계획

세라믹 설비 증설 방안

제 2 공장 건식(DC) 세라믹 공정 설비 1개 라인 추가 증설

세라믹 설비 증설 규모 (단위 : 톤-U)

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사업 개요 (계속)

사업 추진방안

재변환 공정 설비 중 기화ㆍ변환ㆍ분말배출 공정 중 주요 7종 설비만

프랑스 AREVA NP사에서 도입하고, 나머지 설비는 국산화 추진 구매

공정 및 유틸리티 등의 설계업무는 자체 및 국내 전문기술 활용

공정 설비는 공정 자동화를 최대한 고려하여 설계, 제작

증설을 대비하여 기존공장에 확장용으로 이미 확보한 공간에 설비 추가

설치후 자체 시운전 수행

기대효과

적기 증설로 경수로 원자력 연료의 안정적 공급 및 수출대비 생산

여력 확보

최적의 투자로 인한 경제성 제고

설비 증설에 따른 생산단가 (약 14.3 %) 절감으로 국제경쟁력 확보

우수한 안전성과 환경성의 유지 및 법적 규제 강화에 대처

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사업 추진일정

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연도별 투자계획

(단위: 백만원)

구 분

연 도 별

2003 ~

20052006 2007 2008 계 비 고

재변환 공정 설비 4,529 1,173 3,124 5,699 14,525

소결체 공정 설비 0 192 2,139 4,177 6,508

건물 및

유틸리티 설비1,573 1,475 4,552 692 8,292

기 타 956 502 973 2,632 5,063

계 7,058 3,342 10,788 13,200 34,388

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주요 증설내용

구 분 주 요 추 진 내 용

공정

설비

증설

재변환

О 건식 1 개 라인 추가 설치- 주공정 (기화, 변환, 분말배출 공정)- 불산 공정 일부- 균질 혼합 공정- 분말 준비 공정- 불산 세정탑 설비

소결체

О 1 공장 설비를 2 공장으로 이전 설치- 이전 소결로 1 대 및 보트 구매

О 설비 신규 구매 및 설치- 이설 압분기 양산 체제 구축- 연삭기 및 습식분리기 각 1 대- 산화로/건조로/시빙기 각 2 대- 고온 산화로 1 대- 회수분말 이송시스템 1 식

О 기타 : 현 분말 회수실 장비 이전 설치

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주요 증설내용 (계속)

구 분 주 요 추 진 내 용 비 고

건물

증축

토목공사

О 배수공- 관부설 : 80 mО 포장공- 콘크리트 포장(T = 20 cm) : 320 m2

건물건설

구 분 바닥면적 연면적 비고

공정건물

322.83 ㎡(98 평)

968.49 ㎡(293 평)

지상3 층

유틸리티건물

58.7 ㎡(18 평)

117.4 ㎡(36 평)

지상2 층

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주요 증설내용 (계속)

구 분 주 요 추 진 내 용 비 고

유틸리티

설비

증설

기 계

О 공정용 Steam 공급설비 1식- 보일러, 탱크, 헤더, 순환펌프

О Cold trap 공급설비 1식- 냉동기, 탱크, 순환펌프

О HVAC 설비- 급, 배기 설비 및 Filtration unit- Process/Conveying air 시스템

О 기타- 가스 공급배관 이설- 압축공기 및 가스 공급배관 증설- 순수 및 시수 공급배관 증설- 냉방 및 난방 추가 설비 증설

전 기계장

О 전기 부문- 전기 기기(특고압 변압기 등) 1식- 조명 및 전열설비 1식- 자동 화재탐지설비 1식- 통신설비 1식- 전기 트레이 및 전선관 1식

О 계장 부문- 계장 기기, 트레이 및 전선관 1식

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주요 업무 추진내용

설계 및 엔지니어링 업무 수행

재변환 도입설비발주(10월)

국산화 설비

설계 및 발주

준비

가공사업 변경 허가 신청 자료 작성

설계 및 엔지니어링 업무 수행

재변환 도입설비제작

국산화 설비 설계및 발주 준비

가공사업 변경허가 신청 (12월)

가공사업 변경허가 심사

설계 및 엔지니어링업무 완료(3월)

국산화 설비 발주

준비,발주,제작,입고

가공사업 변경허가 심사완료(9월)

건물 증축 공사착공 (9월)

건물 증축 및Plant 설치공사

재변환 도입설비 입고 (6월) 및설치 시작

국산화 설비 발주준비, 발주, 제작, 입고, 설치 및 시운전 시작

건물 증축공사 및유틸리티 설비 설치및 시운전 완료(12월)

2004 년

2005 년2006 년

2007 년설비 설치 완료및 Plant 설치공사 완료(7월)

시운전, 시설보완, 공정자격인증시험및 준공 (12월)

상업운전 시작

(2009년 1월)

2008 년 연도별 주요업무

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주요 업무 추진내용 (계속)

재변환 공정 설비 현황

도입설비 (주공정)

기화기, 변환로, 분말배출기 등 7종 설치 완료(`08. 1.)

국산화 설비

공정제어시스템(DCS) : 운전콘솔 및 HF처리공정 설치 완료(`07. 8.)

균질혼합기 및 혼합기 : 현재 운송중으로 4월중 설치 예정

조립화기 : 현재 제작중으로 6월말 설치 예정

예비압분기 : 현재 입고후 5월중 설치 예정

HF 응축기 및 HF 저장조 : 설치 완료(`08. 1.)

HF 세정탑 설비 : 설치후 시운전 완료(`08. 3.)

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주요 업무 추진내용 (계속)

소결체 공정 설비 현황

국산화 설비

이설 압분기 : 업그레이드 및 전면보수 작업후 시운전 완료(`08. 3.)

압분체 적재 및 이송시스템 : 현재 제작중으로 5월 설치 예정

이전소결로 : 1공장에서 이설후 6월 전면보수 작업 예정

몰리브데늄 소결보트 : 5월말 입고 예정

무심연삭기 : 현재 입고후 5월 설치 예정

연삭공정 자동화설비 : 현재 제작중으로 5월 설치 예정

분말회수 공정설비 : 설치 및 시운전 완료(`07. 12.)

습식분리기 : 설치 및 시운전 완료(`07. 11.)

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증설시설 위치 및 Site Plan

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증설시설 위치 및 Site Plan (계속)

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증설시설 위치 및 Site Plan (계속)

18/24

증설시설 위치 및 Site Plan (계속)

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향후 운영방안

’07 ’08 ’09 ’10 ’11 ’12 ’13 ’14 ’15 ’16 ’17

316

321

378

325

288

322

443

501

530

500

496

500

476

501

580

531

566

531

495

531

519

530

수요량

생산량

연 도

비 고

중장기 경수로 원전연료 수요량 및 생산량 (단위 : 톤-U)

주1) 제3차 전력수급기본계획 기준 ('06.12.12)

주2) 원전 노심주기 조정자료 반영 ('07.05.01)

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향후 운영방안 (계속)

세라믹 공정 생산 운영방안

재변환 공정

증설라인의 경우 2009년에는 150톤-U 정도 이하에서 생산하고,

2010년부터는 각 라인별로 농축도 변경 횟수를 최소화하는 방향으로

생산 운영 계획임

소결체 공정

2009년부터 기존라인(2개)에서는 주 농축도(3.8%, 4.5% 등)를 생산

하고, 증설라인(1개)에서는 소량생산 농축도(0.7%, 2.0% 등)를 생산

하여 농축도 변경에 따른 생산 손실을 최소화 할 계획임

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향후 운영방안 (계속)

세라믹 공정 인력 운영방안 (단위 : 명)

구 분 현 원 추가 소요 인력 총 인력

재변환팀 26 9 35

소결체팀 (경) 26 11 37

세라믹기술팀 14 2 16

세라믹설비증설팀 7 0 7

계 73 22 95

주1) 2공장 건식 세라믹 공정 1개 라인 추가 증설 완료 후 550톤-U 규모로 상업 운전시

필요한 현장 인력임

주2) 세라믹설비 증설사업 추진에 소요되는 인력(겸직자 제외)으로 사업 완료 후에는

평가 후 세라믹처 등에 재배치 예정임

주2)

주1)

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참고 자료

건식 재변환 제조공정 흐름도 (Dry Conversion Process Flow Chart)

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참고 자료 (계속)

건식 소결체 제조공정 흐름도 (Dry Pelletizing Process Flow Chart)

소결체 저장고

(To Pellet Storage)

연삭공정

(Grinding Process)

소결공정

(Sintering Process)압분공정

(Pressing Process)

분말공급장치(Powder feeding system)

연삭기(Grinding Machine)

소결로(Sintering furnace)

압분체 적재장치(Boat make-up system)

회전식압분기(Rotary Press)

To 분말준비공정(Powder Preparation process)

U3O8채질기(Sieving Unit)

G/S 채질기(Sieving Unit)

산화로(Oxidation Furnace)

건조로(Dry Cabinet)

Pelle

tScra

p(D

ry)

Grin

din

gSlu

dge

(Wet)

PRODUCTION CYCLE

RECOVERY CYCLE

분말회수공정(Powder Recovery Process)

바이콘:Bi-conical Container(250 kgUO2)

재변환

(Conversion

Process)

회수분말이송시스템(Recycled Powder Transportation System)

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KNF 제2공장 건식 세라믹 공정시설 증설현황 및 운영방안

감사합니다 !