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2 원자력비파괴검사 (Non-Destructive Testing : NDT) 산업 목 차 1. 개요및현황 2. NDT사업현황 3. 원자력관련 NDT 산업육성필요성 4. 지역산업현황분석 5. 중점육성분야 6. NDT산업육성지원사업 7. 기대효과 발간일 : 211 년 12 월 29 일작성자 : ( 재 ) 부산테크노파크정책기획단김덕중연구원 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:7

3 1. 개요및현황 (1) 비파괴검사 (Non-Destructive Testing) 개요 비파괴검사의정의 ( 일반 ) 비파괴검사란재료나제품을원형과기능에변화를주지않고실시하여원하는것을알수있는검사를의미함 - 즉재료나제품을물리적현상을이용한특수방법으로검사대상물을파괴, 분리또는손상을입히지않고결함의유무와상태또는그것의성질, 상태, 내부구조등을알아내는모든검사 (NDT진흥법) 물리적현상의원리를이용하여검사할대상물을손상시키지아니하고, 그대상물에존재하는불완전성을조사. 판단하는기술적행위 비파괴검사의목적 ( 신뢰성의향상 ) 구조물의안전성을확보하기위해구조물을구성하고있는재료, 부품의신뢰성을향상시켜야하는데, 이러한신뢰성향상을통해철저한품질관리가가능해지고, 구조물을믿고사용가능 ( 제조기술의개선 ) 비파괴검사의결과를분석검토하여제조조건을수정보완함으로써제조기술의개선이가능하며제조기술을향상 ( 제조원가의절감 ) 제조공정에서적당한시기에적절한비파괴검사를적용하여불량품을조기에발견하고조치함으로써시간과재료를절감 비파괴검사도입배경 비파괴검사는 1895년 X-선발견하여뢴트겐부인의손을촬영한것을시작으로하여 1차세계대전중공업적으로사용, X-선을통해서항공기의제작검사와포탄의약실, 수송물등의부정품발견 - 이후주조품검사, 용접부검사등에사용되면서점차활용영역을넓혔고, 특히 2차세계대전중미해군의전함건조계획이수립되면서급진적발전 국내에처음도입된것은 1958년 3월원자력법에의한방사성동위원소의수입과사용허가제도가제정되면서부터문화재보호사업의일환으로 6년대초비파괴검사기술을도입 - 이후원자력발전소와조선공업, 방위산업의발전으로비파괴검사의수요가급증했으며울산과여천석유화학공단, 창원기계공단조성으로비파괴검사가산업적으로정착 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:7

4 비파괴검사종류및특징 검사종류 방사선비파괴검사 (Radiographic Testing) 초음파비파괴검사 (Ultrasonic Testing) 자기 ( 磁氣 ) 비파괴검사 (Magnetic Particle Testing) 침투비파괴검사 (Liquid Penetrant Testing) 와전류 ( 渦電流 ) 비파괴검사 (Eddy Current Testing) 누설비파괴검사 (Leak Testing) 음향방출비파괴검사 (Acoustic Emission Testing) 육안비파괴검사 (Visual Testing) 열화상 ( 熱畵像 ) 비파괴검사 (Infrared Thermography Testing) 중성자비파괴검사 (Neutron Radiographic Testing) 응력측정비파괴검사 (Stress measurement Testing) 검사방법 방사선 (X- 선또는 γ- 선 ) 을시험체에조사하였을때투과방사선의강도의변화즉, 건전부와결함부의투과선량의차에의한필름상의농도차를 2 차원영상으로기록하여결함을검출하는방법 시험체내부결함의검출에주로이용되며시험체에초음파를전달하여내부에존재하는불연속으로부터반사한초음파의에너지량, 초음파의진행시간등을 CRT Screen 에표시, 분석하여불연속의위치및크기를알아내는검사방법 강자성체의표면또는표면하에있는불연속부를검출하기위하여강자성체를자화시키고자분을적용시켜누설자장에의해자분이모이거나붙어서불연속부의윤곽을형성, 그위치, 크기, 형태및넓이등을검사하는방법 시험체표면에침투제를적용시켜침투제가표면에열려있는불연속부에침투할수있는충분한시간이경과한후불연속부에침투하지못하고시험체표면에남아있는과잉의침투제를제거하고그위에현상제를도포하여불연속부에들어있는침투제를빨아올림으로서불연속의위치, 크기및지시모양을검출하는검사방법 금속등의시험체에가까이가져가면도체의내부에는와전류라는교류전류가발생하며, 이와전류는결함이나재질등의영향에의하여그크기와분포가변화량을측정한와전류가검사체표면근방의균열등의불연속에의하여변화하는것을관찰함으로써검사체에존재하는결함을찾아내는검사방법 시험체내부및외부의압력차등에의해서기체나액체를담고있는기밀용기, 저장시설및배관등에서내용물의유체가누출되거나다른유체가유입되는것을말하며, 시험체의불연속부에의해발생, 이때유체의누출, 유입여부를검사하거나, 유출량을검출하는방법 하중을받고있는재료의결함부에서방출되는응력파를분석하여소성변형, 균열의생성및진전감시등동적거동파악하고결함부의취이판정및재료의특성평가에이용 재료, 제품또는구조물 ( 시험체 ) 을직접또는간접적으로관찰하여시험체에결함이있는지알아내는비파괴검사방법으로서여러재료제품또는구조물의제작사양, 도면설계사양규격등에적합한지허용한도이내에드는지의여부를결정하는것까지를포함한것으로다른비파괴검사방법이사용되기전에적용 피사체의실물을보여주는것이아닌피사체의표면으로부터복사 ( 방사 ) 되는에너지 ( 열에너지 ) 를전자파의일종인적외선형태로검출피사체표면의복사열의강도 ( 양 ) 를측정하여강도 ( 양 ) 에따른피사체온도차이의분포를열화상장치를이용하여영상으로재현한후영상을평가하여건전성을검사하는방법 중성자가물질을투과할때물질과상호작용에의해그세기가감쇠되는현상을이용한비파괴검사방법으로 X- 선이전자와반응하는반면중성자는원자핵과반응하여침투정도가 X- 선보다훨씬깊고분해능도뛰어나므로, 금속과같이밀도가높은물질이나폭약류, 수소화합물과같이가벼운원소로구성된복합물질의비파괴검사에유용 구조물의안전성은외력을가한상태에서응력을측정하여평가하나응력을직접측정할수없으므로응력과변형량이비례함을이용, 구조물의변형량을측정하여응력을구하고안전성평가 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:7

5 < 그림 1 > 비파괴검사의범위 물리학 -평가량과계측량과의관계를모델화 -재료와각종파동등의물리현상과의상호작용 계측 검사기술 -초음파, 방사선, 레이저전자기, 침투기타 재료과학 -파괴광도와메커니즘결함이상재질과건전성과의관계 비파괴검사법 (NDS) 전기 정밀기계장치기술 - 실용화를위한엔지니어링 컴퓨터 정보기술 -시스템화, 자동화, 화상화데이터베이스, 지능화 일렉트로닉스기술 -센서, 신호증폭, 조정처리데이터축적, 처리 자료 : 비파괴기술진흥계획 (27~211), 한국비파괴진흥협회 (26) 관련규정 비파괴검사기술의진흥및관리에관한법률 [ 일부개정 법률제191호 ] - 제1조 ( 목적 ) 이법은비파괴검사기술의진흥과연구개발을촉진하여기술경쟁력을높이고, 이를산업활동에서효과적으로활용함으로써검사대상물의안전성을증진시켜국민의안전에이바지함을목적으로한다. 비파괴검사기술의진흥및관리에관한법률시행규칙 [ 교육과학기술부령제11호, , 타법개정 ] - 제1조 ( 목적 ) 이규칙은 비파괴검사기술의진흥및관리에관한법률 및동법시행령에서위임된사항과그시행에관하여필요한사항을규정함을목적으로한다 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:8

6 2. NDT사업현황 (1) 해외 NDT 산업동향 해외시장현황 세계비파괴검사시장은크게장치. 기기시장과용역시장으로나누어볼수있다. 비파괴검사장치. 기기시장은 28년 27.77억달러수준으로추정되며, 연간 6% 의성장을보인것으로나타남 한편, 비파괴검사장치. 기기를활용하는기술용역을포함한부가가치생산액은연간 1억달러를넘을것으로추산되고있다. 현재비파괴검사시장은초음파, 방사선, 와전류, 시각. 광학장비가주축을이루고있으나, 안전및품질관리에대한장비수요도커질전망 4 35 < 그림 2 > 세계비파과검사장치. 기기시장규모 CAGR 6% ( 단위 : 억달러 ) 자료 : 비파괴검사기술진흥계획, 교육과학기술부외 ( 재구성 ) 비파괴진단관련신기술의개발과출현 기술개발부문에서는최근 X선에의한비파괴검사의개발트렌드가전반적으로눈에띄는데, 이는검사대상의내부화, 복잡화, 미소화 ( 微小化 ) 등의변화에대응하기위한것이며, 또 X선의자체조작에유연성이부가된점을요인으로들수있음 CCD 및레이저등의기술도보급되기시작하였으며, 검사기술의고도화가진행되고있으며, 기존의초음파및음향등의검사방식도여러분야에서여전히적용되고있으며, 검사대상및정밀도요구에따라각각의적합한검사기술이적용되어야하기때문에기존기술과신기술의병존현상은당분간계속될것으로판단됨 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:8

7 최근세계비파괴검사시장에서는테라헤르쯔이용기술, 전자코, LIBS(Laser- Induced Breakdown Spectroscopy), 중성자반사율측정장치 (Neutron Reflectometer) 등새로운비파괴검사기술이개발되고있음 - 최근의학회및논문의주요동향은 Nonlinear Ultrasonics, Laser Ultasound, Micro-Focus X-ray, 중성자방사선검사, Guided Wave, Phased Array, Optical Techniques 등이주로소개되고있음 미국, 유럽등선진국들은 NDT 개념에입각한 R&D 계획. 투자및전문연구소를설립하는등국가적차원의지원을확대하고있음 - I/UCRP Program, NDE Center( 미 ), 전문비파괴연구소 ( 독 ), RCNDE( 영 ), NDE Group( 프 ) 등 이외에도정부지원또는독자적으로규격개발, 기술지원, 검사기술, 인력양성등다양한표준기반을구축 < 표 1 > 비파괴검사기술자자격인정및인증체계국제비교 구분 영국캐나다일본 자격체계 민간자격 국가자격 민간자격 Accreditation Body ( 공인기관 ) UKAS SCC JAB Certification Body ( 자격인증기관 ) BINDT NRCan JSNDI Qualification Body ( 자격인정기관 ) BINDT AQB - JSNDI Examination Center ( 시험센터 ) BINDT 가지정 15 개 Test Center JSNDI Training Center ( 훈련센터 ) SANDT 24 개등록 다수 다수 자격종목 UT, PT, MT, ET, RT, LT, VT, RS, RI, WI UT, PT, MT, ET, RT UT, PT, MT, ET, RT, SM 자격의산업분야 복잡, 다양 단순 단순 주 : UKAS : United Kingdom Accreditation Service, BINDT : British Institute of Non- Destructive Testing, BINDT AQB : British Institute of Non-Destructive Testing Authorized Qualification Body, SANDT : School of Applied NDT, SCC : Standards Council of Canada, NRCan : Natural Resources Canada, JAB : Japan Accreditation Board, JSNDI : Japanese Society of Nondestructive Inspection, RS : Rad Safety : RI : Rad Interpretation, WI : Weld Inspection, SM : Strain Measurement 세계적인시장조사전문기관인 Frost & Sullivan 에서는향후비파괴검사기술의미래를전망함에있 어 21 년 ~ 22 년사이에위상배열초음파기술을필두로각종신기술이비파괴검사분야에서자리 를잡게될것이라고전망 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:8

8 < 표 2 > 비파괴검사산업의기술로드맵 195~ ~ ~21 21~22 와전류, 자분및초음파시험등기본비파괴검사기술의도입 군사장비의안전성확인에처음사용 거시적인큰결함의검출을위한기술적대혁신의기간 소모적이고복잡한단일검사시험법의시기 컴퓨터의사용으로결함검출및해석이훨씬쉬워짐 ( 디지털시대의개막 ) 우수한재료구조물과위상배열초음파기술시대의개막 위상배열초음파기술의일반화및복합적인검사방법의적용확대 공중초음파, 컴퓨터토모그래피, 광학홀로그래피같은최신기술의적용 자료 : Frost&Sullivan, Emerging Trend in Non-Destructive Testing(26) (2) 국내 NDT 산업현황 해외시장현황 국내비파괴검사시장은 28년현재약 3,841억원규모이며, 연평균약 5.% 수준으로성장해온것으로추정 방법별로는방사선이약 1,931억원규모로약 5% 를차지하고있으며, 초음파가 81억원수준으로 21%, 자기방법이 573억원으로 15%, 침투가 356억원으로 9%, 그외와전류, 누설, 기타가 171억원, 5% 수준 < 그림 3> 국내비파괴검사시장규모 3318 CAGR 5.% ( 단위 : 억원 ) _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:8

9 국내 NDT 기술수준은선진국대비 45% 이하수준 비파괴안전진단원천기술은선진국에대한기술의존도가높은실정으로검사장비제작및응용기술등의핵심기술은선진국에비하여크게낙후 - 검사기술은 5%, 센서및장비기술은 3% 수준 중요한 NDT검사의경우, 외국기업이수행하는비중이높아짐에따라검사비용및검사결과에대한해외유출이우려 국내의비파괴검사기술은필름을이용한재래식 RT( 방사선투과검사 ) 와신호해석을기반으로하는 UT( 초음파탐상검사 ) 에의존해왔으나신기술도입을위한연구개발과투자는아직미미한수준 - 국내에서는비파괴검사장비를개발하거나생산하는기업이거의없어비파과검사기술을이용한검사장비의 9% 이상은수입에의존하고있는실정이며, 특히초음파등의첨단장비는수입의존도가더높은상황이고, 관련소모품등일부만을국내생산하고있는실정 정부산하연구기관과학계에서는다양한형태의자동검사시스템이나특수한기법을개발 위상배열을이용한시스템의개발, 원자력설비검사를위한연구가가장한반면, 이러한연구실적들이산업현장에적용되는비율은낮은데이의시정을위해연구단체와산업계의체계적인연계필요 비파괴검사에관련된교육과학기술부산하의단체는두개로한국비파괴검사학회 (KSNT) 와한국비파괴검사협회 (KANDT) 가있음 - 한국비파괴검사학회 (KSNT) : 비파괴시험, 평가및검사기술수준의향상을위한학술연구활동을주로하며산업체, 학계및관련연구단체가회원임 - 한국비파괴검사협회 (KANDT) : 검사업의건전한발전과비파괴검사기술의진흥및검사자의자질향상을도모하여신뢰를쌓아기술경쟁력을높이고, 산업활동에서검사대상물의품질과안전성을증징하기위하여설립 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:8

10 3. 원자력관련 NDT 산업육성필요성 후쿠시마원전사고로인한원자력발전소안전강화이슈 국제원자력기구 (IAEA) 원자력안전각료회의가 211년 6월 2일부터 24일까지오스트리아비엔나에서개최, IAEA를중심으로원자력안전강화및국가적, 지역적, 국제적비상대응체계의강화필요성, 각국규제기관의권한강화등을내용으로하는공동선언문을채택 - 특히 IAEA 체계안에서원자력시설안전에대한지속적인개선을위해높은수준의독립적인국제전문가로부터국가규제체계및효과적인독립성을보장하기위해각국규제기관의권한, 경쟁력및자원의한층더진전된강화 - IAEA가후쿠시마제1원자력발전소사고를계기로원전사고의심각성을나타내는국제원자력사고등급 (INES) 를재검토할예정으로현재레벨 부터레벨 7까지총 8단계로나눠져있는등급을환경과건강에미치는영향등더욱세분화시켜평가한다는방침과함께레벨 8 이상을신설하거나기존레벨 7을더세분화시킬가능성도제기 원자력의안전성에대한국민의우려가증대함에따라정부는국내원전에대한총체적인안전점검을실시 - 예상을뛰어넘는대형지진과해일로인한원전중대사고발생시의대처방안확보를위해국내가동원전, 연구로, 핵주기시설및방사선비상진료기관등에대해 211년 3월 23일부터 4월 3일까지 1개월여간특별점검을실시 원자력발전소 NDT 사업확대를위한인프라구축과기업지원사업필요 23년까지 45기의원전이추가로지어질예정이며, 약 12조규모의시장이형성될전망 - 국내의경우 221년까지총 12기의원전이건설될예정이며, 우리나라발전설비용량중원전비중이 28년 24% 에서 222년 32.6% 로증가될전망 국내외적으로원전건설이확대될예정이며, 이에반해안전성이강화되고있으므로검사기술의선진화를위한고급인력의육성과장비의국산화추진필요 - ( 인력의고급화 ) 고부가가치 NDT 검사의경우대부분해외업체에의존하고있으므로검사인력의고급화를위한기업지원사업필요 - ( 검사장비고도화 ) 원전압력용기, 배관등압력기기및주요구조물의안전성을보장하기위한비파괴검사기술이필수인데대부분의장비를수입에의존하고있으므로자체기술확보를위한기술지원필요이와함께대부분의 NDT 서비스업체가수도권에위치하고있으므로, 지역원자력관련제조업체가필요로하는고품질의신속한 NDT 서비스를위한지역 NDT 서비스업체육성필요 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:9

11 NDT용방사선장비기술개발필요 방사선이용산업은경제규모확대와산업기술의고도화에따라매년크게증가하고있으며, 29년말기준으로 RI( 방사성동위원소 ) 및 RG( 방사선발생장치 ) 을이용하는기관은 4,157개 ( 사업장기준 ) 로전년도대비 8.7% 증가 - 업종별로는산업분야 ( 일반제조업, 생산및판매, NDT분야포함 ) 가 2,922개기관으로전체이용기관의 7.3% 를점유 - 방사선의산업적이용분야에서는방사선경화에의한특수고분자및섬유생산, 반도체산업에서의표면처리기술분야와산업시설진단, 대형시설등의비파괴검사분야의수요가가장높음 방사선발생장치중에서비교적구조가간단한엑스선발생장치산업은국내기술력을확보하고있으므로앞으로유망수출산업이될것으로기대 - 반면부가가치가높은선형가속기와같은방사선발생장치는아직국산화가이루어지지못하고전량을외국에서수입 - 특히 NDT관련제품인엑스선발생장치수입액은 588억2,4만원으로전체수입액의 32.4% 점유하였으며, 수출액은 169억1,9원으로무역역조심각 < 이용분야별인. 허가현황 > ( 단위 : 기관수 ) 업종 종류 RI 이용기관 RG 이용기관 RI,RG 겸용기관 계 인허가구분 신고 허가 계 산업 1,3 1, ,922 2, ,922 의료 교육 연구 공공 군사 계 1,674 2, ,157 2,994 1,163 4,157 자료 : 한국원자력안전기술원주 : 29년 12월 31일현재 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:9

12 < 방사선발생장치의주요국가별수입내역 > ( 단위 : 개, 백만원 ) 국가 미국 일본 독일 영국 네덜란드 말레이시아 벨기에 기타 계 수입량 수입량 장치 부품 계 74,95 1,325 76,275 68,623 2,333 7,956 17, ,528 7, ,986 6, ,4 1, ,228 1, ,734 2, , ,381 6,74 187,455 자료 : 한국동위원소협회 < 방사선발생장치의주요국가별수출내역 > ( 단위 : 개, 백만원 ) 국가 중국 타이완 미국 일본 네덜란드 이탈리아 독일 기타 계 수출량 엑스선장치이온주입기 계 수출량 엑스선장치이온주입기 계 4,512 8,293 12, ,725 2, ,582 1,337 16,919 자료 : 한국동위원소협회 부산지역산업현황 NDT용방사선장비기술개발필요 부산지역의업종별출하액과부가가치액구성비를보면 1999년에는 1철강 (1위) 2조선 (3위) 3섬유 (2위) 4기계장비 (4위) 5가죽 / 신발 (7위) 순이었으나, 29년에는 1철강 (2위) 2자동차 (4위) 3금속가공 (3위) 4기계장비 (1위) 5조선 (5위) 순으로자동차및금속가공의성장이두드려졌던반면, 섬유및가죽. 신발은쇠퇴한것으로나타남. 부산지역제조업에서주요업종이차지하는비중의경우출하액상위 5개업종의비중변화가 1999년 5.6% 에서 29년 64.9% 로증가 특히 NDT산업을위한전후방산업이전략산업으로집중육성중에있음 - ( 전방산업 ) 비파괴검사를적용할수있는전방산업인기계기반산업이충분히육성되어있어향후조선해양플랜트, 자동차부품, 기계부품소재분야등으로확대육성가능 - ( 후방산업 ) NDT산업의핵심은신호를발생시키는송신모듈과매체를통해전달되어오는수신모듈의개발에있으므로, 부산지역의전략산업인 IT산업의육성과맞물려시너지효과기대가능 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:1

13 < 부산지역전략산업비중 > 업종 년 사업체 ( 개 ) 종사자 ( 명 ) 산출액 ( 백만원 ) 9년 차이 년 9년 차이 년 9년 차이 기계부품소재 영상 IT 제조업 서비스업 전산업 자료 : 부산광역시내부자료 원자력산업특화육성추진중 원전기자재관련사업체현황 - 부산의잠재적원전기자재관련산업체는 1,723개, 전국대비비중은 6.98% 로전체제조업보다는다소높음 - 부산의잠재적원전기자재관련산업의역내비중은 44.58% 로상당히높음비중을보임 원전관련기업다수가부. 울. 경에위치 - 특히발전보조설비대부분은경남과울산에위치하고있으며, 부품 / 소재분야는대부분부산에위치하고있어원자력관련제조기업과연계된 NDT산업육성가능 부산시에서도원자력산업육성을위해원자력발전부품품질인증지원사업및원자력산업핵심원천기술부품 / 소재개발사업지원중 < 원전산업 Value chain 및원전관련업체현황 > 구분 Developer 내용 전반적인운영한전 4% 업체 사업비비중 핵연료 핵연료종합설비및계통설계 한국원자자력원료, 한국전력기술 8% 주기기 원자로설비두산중공업 ( 경남창원 ) 25% 발전보조설비 열교환기, 복수기, 탈기기 BHI( 경남함안 ), TSMTech( 울산 ), S&TC( 경남창원 ), 신텍 ( 경남창원 ), 성진지오텍 ( 울산 ) 5% 부품 / 소재 단조부품, 피팅, 각종밸프류 태광 ( 부산 ), 성광밴드 ( 부산 ), 하이록코리아 ( 부산 ), BMT( 경남양산 ), 태웅 ( 부산 ), 마이스코 ( 경남김해 ), NSV( 부산 ), 조광 ILI( 부산 ) 2% 시공 발전소건설 현대건설, 대림건설, GS 건설, 대우건설, 삼성물산, 두산중공업 15% 정비 경상정비 한전 KPS, 일진에너지 ( 울산 ), 금화 PSC 5% 자료 : 한국수출입은행, 원자력산업동향보고서, _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:1

14 [ 원자력부품기술지원사업 ] 품질인증지원사업 원자력발전부품품질인증지원사업 사업의필요성 부산지역중소기업에원전기자재산업진입에필요한원전품질인증 ( 국내 KEPIC, 해외 ASME) 획득에필요한비용지원 원전기자재산업에대한지역업체참여율제고와미래성장동력확보및대외경쟁력강화도모 [ 사업개요 ] 주관기관 : ( 재 ) 부산TP 기계부품소재기술지원센터 사업내용 : 원전기자재국내및해외인증획득지원 지원범위 : 품질인증획득비용일부 (5%. 5천만원이내 ) 지원 총사업비 : 2,2백만원 ( 시비 ) 기투자 ( 1년) 3, 211 투자 4, 212이후투자 1,5 사업기간 : 21 ~ 214(5년간 ) 부품 / 소재개발사업 원자력산업핵심원천기술부품 / 소재개발사업 사업의필요성 원전기자재핵심원천기술개발지원사업을통하여부산지역원전기자재업체의대외경쟁력강화및미래성정동력확보 12년이후지원사업을지경부의원전기자재종합지원사업과연계하여선도전략시범사업으로확대추진 [ 사업개요 ] 주관기관 : ( 재 ) 부산TP 기계부품소재기술지원센터 사업내용 : 원전기자재국내및해외인증획득지원 지원범위 : 품질인증획득비용일부 (5%. 5천만원이내 ) 지원 총사업비 : 2,2백만원 ( 시비 ) 기투자 ( 1년) 3, 211 투자 4, 212이후투자 1,5 사업기간 : 21 ~ 214(5년간 ) _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:1

4. 지역산업현황분석 원자력관련시설현황 국내원자력발전소현황을보면현재운영중인 21기의원자로중부산인근인기장, 울진, 경주에 15기가위치하고있음 - 신고리에

조성추진중으로의료산업관련시설및인프라조성을통한생산자와소비자의선순환구조조정으로산업화의거점조성 - 수출용신형연구로건설, 중입자가속기기술개발사업, 원자력의 과학공동연구사업추진중 <

18,716MWe 고리본부 (5 기 ) : 부산기장군 소재지역 울진본부 (6 기 ) : 경북울진군 월성본부 (4 기 ) : 경북경주시 영광본부 (6 기 ) : 전남영광군

15 4. 지역산업현황분석 원자력관련시설현황 국내원자력발전소현황을보면현재운영중인 21기의원자로중부산인근인기장, 울진, 경주에 15기가위치하고있음 - 신고리에 3기의원자로를추가로건설중에있으므로향후부산인근에 18기의원자로가가동될예정임 기장군내에 원자력의과학특화단지 조성추진중으로의료산업관련시설및인프라조성을통한생산자와소비자의선순환구조조정으로산업화의거점조성 - 수출용신형연구로건설, 중입자가속기기술개발사업, 원자력의 과학공동연구사업추진중 < 원자력발전소운전현황 > 구분 PWR( 가압경수로 ) 형 PHWR( 가압중수로 ) 형 합계 운전중원전 17 기 4 기 21 설비용량 15,937MWe 2,779MWe 18,716MWe 고리본부 (5 기 ) : 부산기장군 소재지역 울진본부 (6 기 ) : 경북울진군 월성본부 (4 기 ) : 경북경주시 영광본부 (6 기 ) : 전남영광군 211 년 9 월 8 일현재, 출처 : 한국수력원자력 ( 주 ) 신울진원자력발전소울진원자력발전소 신월성원자력발전소월성원자력발전소 영광원자력발전소 신고리원자력발전소고리원자력발전소 운전중 건설중 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:11

16 기업체현황 NDT관련전문업체들이주로경기권에밀집되어있으며지역에는대형기업이전무 - 전국에 112개정도의 NDT관련전문기업이있는데부산지역에대략 1% 정도의전문업체위치 지역 NDT업체대부분은기계부품소재분야에특화돼있으며, 최근풍력발전산업의육성으로인해비파괴검사분야확대중 - 반면풍력발전기검사를위한국산장비가전무하여시장의니즈를충족시키기에는한계가있음 < 부산지역 NDT 전문업체 > N O 업체명 주소 케이엔디이 ( 주 ) 국제비파괴검사 에스지에스에스알에스 ( 주 ) 부산강서구명지동 부산강서구송정동 부산동구범일동 4 ( 주 ) 디섹부산중구중앙동 5 6 한국신동양엔지니어링 ( 주 ) 고려이엔지 부산영도구대교동 부산사상구괘법동 ( 주 ) 한솔인텍부산사하구하단 2 동 ( 주 ) 태림 NSP 부산남구용당동 ( 주 ) 엔에스아이티부산사상구엄궁동 1 11 새한검사기술 고려이엔지 부산강서구송정동 부산사상구괘법동 자료 : 한국비파괴검사협회 연구인프라현황 연구관련인프라의경우기관연구소는동남권에해군정비장기술연구소와재료연구소가창원에위치 기업부설연구소는부산과경남에각각 5개씩있으며해당연구소를통해실용화기술개발중 대학의경우동남권에 16개의관련학과에서인력을배출중에있으며, 특히부산의경우인력배출에강점을보이고있음 반면전문기업이필요로하는관련기술에대한인력양성사업이부재하므로대부분의경우수도권에서교육을받아현업에종사중 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:11

17 < 동남권지역 NDT 연구소현황 > 구분 부산광역시 경상남도 기관연구소 - 고려검사 부설연구소 세명검사기술 부설연구소 해군정비창기술연구소보기연구실 한국기계연구원부설재료연구소신뢰성평가연구부 창원특수강 ( 주 ) 기술연구소 두산중공업 기술연구원소재개발연구실 부설연구소 에스지에스에스알에스 부설기술연구소 엔지니어링코리아부설계측기술연구소 케이앤디이 ( 주 ) 부설연구소 삼성중공업 연구소삼성중공업연구소 ( 용접연구 ) 디섹 (DSEC) 기술연구소 세이프텍 부설연구소 자료 : 한국비파괴검사협회 < 동남권지역관련학과현황 > NO 부산광역시 경상남도 울산광역시 1 경남정보대학기계설계과 거제대학기계과 울산대학교첨단소재공학부 2 동명전문대학금속과 경상대학교기계항공공학부 3 동아대학교기계공학과 창원기능대학교재료학과 4 동의대학교전자세라믹스센터 경남직업전문학교 5 동의대학교기계공학과 6 부경대학교전기제어공학부 7 부경대학교재료공학부 8 부경대학교물리학과 9 부경대학교기계자동차공학부 1 부산대학교기계공학부 11 한국해양대학교해양에너지자원공학과 자료 : 한국비파괴검사협회 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:12

18 5. 중점육성분야 (1) 품질평가 개요 소재나용접부의제조과정중수행하는검사는제조된것이규정된규격혹은사양서에따라제조되고규정된품질을만족하고있는가의여부를확인할목적으로행해지는것이며, 비파괴검사는이목적을달성하기위한품질관리의한수단으로서행해지는것 따라서이검사의결과를이용해서행하는재료및용접부의평가는품질평가이며이때주어지는판정기준은품질관리를위한관리단계를나타내는것으로, 이관리단계는지금까지명확한이론과경험으로주어진설계조건에서사용하여도중대한재해를가져오는파괴사고를발생할우려가없다는판단을기초로하여결정하여야함 육성분야 항공, 자동차, 조선 선박용의부품소재와중화학플랜트설비재료의품질은비파괴검사를통해서완성 신뢰성있는비파괴검사는부품소재의품질경쟁력확보는물론이고최종제품의안전성과신뢰성을좌우 최근생산라인에서전수검사의요구가거세지고있으나고부가가치의자동화검사장비들은거의대부분수입에의존 (2) 수명평가 개요 초기사용이후일정기간마다수행하는검사는다음검사시기까지안전하게사용될수있는가여부를추정평가하고자하는것이며, 설비의수명을평가하기위한것 즉정기검사, 보수검사, 운전중검사에서는사용조건에근거해서새롭게발생한이상상태를검출하여그종류, 형상, 크기, 발생개소, 응력, 응력방향과관계등으로부터향후검사시기까지이상상태의성장을예측하고, 보수또는폐기여부를결정, 따라서그평가기준은결함의발생원인에따라다른것으로평가방법의기준을제시할수는있어도품질평가시제시할수있을만한판정기준을제시하는것은어려움 그러나수명을평가하기위해서는검출된이상부위의정보를정확하게구하여그성장량을예측하여야함 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:12

19 육성분야 1 원자력발전소 NDT 분야 원자력발전은온실기체를배출하지않아지구온난화에미치는영향이적으며저렴한연료가격, 높은연료비축을자랑 - 27년기준 3여개국에 439개의원자로가전세계 3여개국에서전세계 6% 의상업용에너지와 16% 의전력을생산하고있으며, 특히프랑스에서는완벽한안전설비아래 77% 의전력이원자력발전으로생산되고있으며, 대한민국에서는 31% 의전력이원자력발전으로생산되고있음 - 특히 25년교토의정서발효로인한각국의저탄소녹색성장기조로인해 23년까지전세계적으로약 3기정도건설될것으로예측됨 반면원전사고의경우그피해가크기때문에충분히주의를기울인다하더라도사고에대한사회적불안감이큰편 - 따라서재료나제품의원형과기능을전혀변형시키지않고물리적에너지 ( 방사선 음파 전기에너지등 ) 를투과하여재료의조직이상이나결함을찾아내는비파괴검사 (non-destructive testing) 필요 원자력발전분야비파괴검사 (NDT : Non-Destructive Testing) 산업육성을시작으로주력산업인기계부품소재산업까지확대 - 원자력발전소 NDT 산업의경우매출규모가 29년기준전체사업비의 3% 정도수준인천억정도규모밖에되지않으나적용범위를기계부품소재분야까지확대할경우잠재적시장규모는크게증가할것으로사료됨 (MWe/year) 35, 3, 1 차원전건설붐 (1967~1982) - 연평균약 2 여기건설 TMI 사고 ( ) 25, 2, 15, Chernobyl 사고 ( ) 2 차원전건설붐 -23 년까지약 3 기건설예정 1, Kyoto 의정서발효 ( ) 5, ( 출처 : 한전전력연구원 ) ( 연도별신규원전규모 ) _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:12

20 < 원자력공급산업체의분야별매출액추이 > ( 단위 : 억원 ) 년도 분야 설계엔지니어링 원전건설. 운영 건설시공기자재제조 원전정비 소계 원자력안전 원자력연구 원자력자원. 관리 NDT 및기타 합계 2 1,56 3,82 7,43 2,214 14,, , ,755 19, ,636 3,756 7,743 2,165 15, , ,863 2, ,813 5,584 6,352 2,573 16, , ,765 2, ,963 5,944 6,398 2,759 17, , ,917 22, ,48 5,183 6,646 3,533 17,411 1,169 1, ,184 22, ,267 3,33 7,19 4,26 16,812 1,328 1, ,81 22, ,499 3,52 7,286 3,815 17,12 1,347 1,483 2,27 1,73 23,5 27 2,292 3,74 7,831 4,867 18, ,72 2,56 1,554 25, ,929 6,84 18, 4,519 31,531 1,225 1,528 2,214 1,145 37, ,528 8,517 14,8 5,284 3,149 2,37 2,277 2,511 1,222 39,726 자료 : 한국원자력산업회의주 : 기자재제조분야 : 원전연료및관련설비포함원전정비분야 : 기타서비스 ( 단순가공, 열처리등 ) 분야포함원자력안전분야 : 방사선안전관리, 폐기물관리 처분, 원자력품질관리분야포함원자력연구분야 : 원자력기반연구, 원자로개발, 원자력안전성개선등연구사업원자력지원관리분야 : 원자력사업지원및관리, 국제협력, 교육훈련, 홍보, 구매사업분야등 2 산업안전분야 빠른경제성장으로 3-4년전에건설된중화학플랜트설비와교량등의사회간접시설등의예측치못한파괴는엄청난사회적, 경제적비용을초래할수있음 최근고리원자력발전소의사용수명연장이결정되었으나향후장시간사용에따른노후화와이로의한대형사고의가능성을최소화하기위해서는 risk base에기초한유지보수와비파괴검사에의한안전성진단기술의확보가대단히중요 노후화설비의건전성진단과안전성확보를위해서는비파괴검사기술의신뢰성확보가반드시필요 이를위해서는지속적으로비파괴검사전문기술인력의교육과훈련이요구되며, 신뢰할수있는비파괴검사기의확보혹은개발이필요 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:13

21 3 모니터링분야 리스크가커거의실시간으로관리가되어야하는설비나, 지하매설설비, 고소지역에설치된설비등과같이접근자체가어려운경우는임베디드센서를활용한모니터링이요구됨 수십년전에지어진매설배관의경우손상에의한환경오염여부등을확인하여야하나마땅한기술적대안이없어서거의방치되고있음 풍력블레이드와같이고소지역에설치되어주기적인하중을받는설비의경우는접근성의한계로주기적인검사가어려우므로임베디드센서를활용한모니터링이요구되는분야 원자력플랜트의 1차계통등은접근시방사선피폭을피할수없으므로임베디드센서를활용한모니터링시스템의활용이요구됨 이외에도생산라인에서의요구되는모니터링기술은다양하며, 방사선, 초음파, 마이크로파, 와전류등을활용한다양한시스템이요구되고있으나많은경우수입에의존 (3) 방사선 NDT 장치 기기분야 개요 28년약 27.77억달러수준이던세계비파괴검사장치? 기기시장은연평균 6% 성장률로향후 213년까지약 37.17억달러수준으로성장할것으로예측 ( 원자력국제협력재단, 29) 한편, 213년국내비파괴검사방법별비중은방사선대비초음파의비중이더향상된양상으로변하게되나방사선과초음파방법을합한검사비중이 68% 를차지할것으로전망됨 - 특히방사선검사장비의경우생산공정에서온라인품질검사를위해적절하게적용될수있으므로방사선NDT장비분야를중점육성분야로지원하고, 이와함께초음파검사장비의개발도함께지원 반면대체장비기피로인한새로운장비의판매가어려우므로기술개발후기업지원사업을통한시장진입적극지원 육성분야 중화학플랜트현장에서배관, 드럼, 탱크, 증류탑, 반응기등을대상으로가동중내부의상태를확인할수있는 Portable 방사선 CT 개발이필요하며, 현재세계적으로개발된사례가없으므로개발시시장선점가능 기장에건설되는한국원자력연구소를활용하여개봉형의방사선추적자기술을개발하면운전중플랜트설비의가동중진단이가능한반면, 현재이기술은선진국의엔지니어링회사에의존 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:13

22 기장에건설되는한국원자력연구소를활용한밀봉형감마선을이용한증류탑, 배관의운전중공정상태진단기술개발이필요하며, 현재일부기술이개발되어활용되고있으며세계시장을선점하기위해서는지속적인연구개발이필요 X-ray 등을활용한제조공정라인에서수분함량측정기술또한수입에의존하고있으나한국원자력연구소와의공동연구개발을통해국산화가가능 생산라인에서의부품소재의품질검사자동화를위한와전류탐상시스템은자동차, 조선 선박용부품소재의품질신뢰성확보를위해서는반드시필요한기술이지만독일, 미국, 일본으로부터거의수입에의존하고있으므로, 한국제조업의경쟁력확보를위해서도관련장비의연구개발이반드시필요 원자력플랜트설비의건전성여부를진단하기위한초음파자동화탐상장비또한주로수입에의존하고있으나동남권의기계산업, 자동화로봇산업등과연계하여세계시장에서경쟁할수있는비파괴검사자동화시스템의개발이필요 플랜트설비의 8% 를차지하는보온배관혹은지하매설배관의건전성확보를위한유도초음파기술의개발이시급하며, 동남권대학의전문가를활용하면, 원자력설비와정유및석유화학플랜트또한남부권에주로존재하므로개발시파급효과가대단히클것으로기대됨 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:13

23 6. NDT 산업육성지원사업 지원사업개요 새롭게비파괴검사시장으로부상하고있는중국? 인도? 동남아시아등으로진출지원필요 - ( 인력양성 ) 각국가의해외검사용역의수주를위한방법, 절차, 관련규정 ( 법률 ) 및위험요소분석등의전문지식을가지고있는전문인력을확보 - ( 인증지원 ) 해외시장에서의검사업무수행에필요한기술및국제적인자격인증체계를구축 - ( 기술지원 ) 각국의비파괴검사시장규모와실태자료에대한정보수집 분석 - ( 마케팅 ) 투자자에게지속적정보제공을하는공격적마케팅을구사하면서투자설명회및세미나개최를통한홍보 1 원자력발전소 NDT 분야 핵심기술이전 기술자료 ( 규정, 현황, 기술문헌등 ) 제공 기업의신규기자재개발에따른포괄적인기술적지원 국가기관이나한수원의보유기술이전지원 관련교육무료지원 2 인증지원 원자력발전소 NDT 검사업체등록지원 개발제품에대한인증획득지원 원자력발전소검사자격인증취득지원 NDT 핵심부품에관한연구개발자금지원또는정보제공 신기술인증지원 2 인력양성 원자력 NDT 검사인력양성 - 현재비파괴검사는그특성상인력수요가꾸준히증가하고있어전망이밝은편이고관련자격증또한전문학원등을통해취득이가능하나아직까지는우수인력의안정적확보가어려움 - 비파괴검사기술은고도의전문성을요구하므로관련업체는부족한인력의원활한충당을위해외부인프라를최대한활용할필요가있음 NDT R&D인력양성 - 현재국내에서사용되고있는 NDT 장비및 S/W는대부분외국에서수입, 사용하고있는실정으로고가의로열티를지불하고있으며, 일부 NDT 장비는하자가발생되더라도기술이전이되지못해보수가곤란 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:13

24 - 반면국내전자및반도체기술은선진국못지않게기술우위에있는점을감안하여산학연혹은국제공동연구를통해크게기술적노하우가요구되지않는장비부터점진적으로개발할필요가있음 - 이러한비파괴검사장비의국산화를위하여관련대학의인력활용등산학협력을통한 R&D 인재육 성필요 < 분양별인력분포 > ( 단위 : 명, %) 년도 분야 원전건설 운영 원자력안전원자력연구원자력지원관리 NDT 및기타합계 2 11,938 2,145 1,2 2,975 2,568 2, ,948 2, ,31 1,692 2, ,19 2,677 1,368 3,34 1,467 2, ,38 2,96 1,438 2,822 1,477 2, ,849 2,873 1,475 2,661 1,343 21, ,862 2,97 1,515 2,69 2,164 21, ,432 3,161 1,625 2,512 2,54 2, ,256 3,83 1,424 2,88 2,239 2, ,862 2,294 1,54 2,51 2,299 21, ,745 2,726 1,524 3,125 2,177 23,297 자료 : 한국원자력산업회의원자력안전분야는방사선안전관리, 폐기물관리ㆍ처분, 원자력품질보증분야임원자력연구분야는원자력기반연구, 원자로개발, 원자력안전성개선등연구사업임원자력지원ㆍ관리분야는원자력지원, 관리, 국제협력, 교육훈련, 홍보사업등임 < 자격증소지자의업종별현황 > 구분발전사업체설계업건설업제조업무역서비스연구공공합계구성비 원자력발전 기술사 방사선관리비파괴검사핵연료 핵계측 기사 원자력기사비파괴검사 기타 (ASNT,PMP) , , 합계 1, , , 자료 : ASNT-미국비파괴검사학회자격증 (American Society Non-destructive Testing) PMP-사업관리전문가자격증 (Project Management Professional) 기타 (ASNT, PMP)-원자력관련자격증에포함 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:13

25 7. 기대효과 지역별기대효과 비파괴관련산업을지역신산업으로육성 - 국내에서비파괴검사를활용하는대표적인산업은조선, 기계, 자동차산업으로전체발주기관의 5% 정도를차지하고있으므로부산의주력산업과의연계를통한시장확대가능 - 따라서첨단선진기술의연계 융합을통한연구개발활성화및혁신적비파괴검사? 진단기술개발체계구축으로신산업으로육성가능 비파괴검사서비스업확대를통한고용창출 - 연간수조원에달하는비파괴검사시장은다양한분야로의응용이가능하며, 특히높은신뢰성과안전성이요구되는우주방산원자력분야로의응용이앞으로더확대될전망 - 특히 221년까지총 12기의원전이건설될예정이므로고용부분이크게증가할것으로전망되므로지역인력의고용확대기대 ( 단위 : 억원, 명, %) 구분 원전전체 29년기준 ( 원자로 21기 ) 원전 NDT 비율 221 년전망 (33 기기준 ) 매출 39,726 1, ,92 고용 23,297 2, ,421 국가적기대효과 고감도 고기능의첨단비파괴검사 ( 진단 ) 핵심기술개발을통해고온및접근불가환경인원자력발전소의안전성등정부및사회가필요로하는안전과보안확보가능 또한국내비파괴검사업체는용역수행, 해외선진기업의한국대리점역할수행에서벗어나, 비파괴검사장치의국산화를통해관련산업의수출을통한수익의창출 정부의미래핵심산업으로육성중인원전수출과연계하여운전전검사에국산화장비및인력적극활용가능 _ 이슈 _ 원자력.indd 오후 3:26:14

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2010 산업원천기술로드맵요약보고서 - 화학공정소재

2010 산업원천기술로드맵요약보고서 - 화학공정소재 - 2010. 7 본요약보고서는한국산업기술진흥원주관으 로수립되고있는 2010 년도산업원천기술로 드맵의일부내용을발췌한것입니다. 산업원천기술로드맵전체내용을담은 2010 산업원천기술로드맵보고서 는오는 8월한국산업기술진흥원홈페이지 (www.kiat.or.kr) 를통해공개될예정입니다. 목 차 Ⅰ. 화학공정소재산업의정의및범위