한국수력원자력㈜_문태엽 차장 (02)3456-2659 / krismoon@khnp.co.kr 호서대학교 건축공학과_김원기 교수 한국전력기술㈜_문일환 특수구조분야스페셜리스트
개요
에너지 가격의 급등과 지구온난화의 주범인 이산화탄소 배출량을 저감하려는 전 세계적인 노력 속에 원자력발전은 이러한 환경문제에 대해 가장 현실적인 대안으로 다시 주목 받고 있다. 이러한 가운데 세계적으로 더 안전하고 경제적인 원자력발전을 위한 다양한 신기술 개발이 우리나라를 비롯한 미국, 일본 등 원전 선진국들에 의해 지속적으로 추진되고 있다. 원자력발전소의 건설 과정은 현장에서 거푸집 설치 및 철근 배근과 콘크리트 타설, 양생 등의 공정을 거쳐 골조 구조물을 시공하고 난 후, 구조물 내에 각종 기기를 설치하는 것이 일반적이다. 이러한 원자력발전소 건물은 전통적으로 철근콘크리트(이하 RC)구조와 강구조로 구성돼 왔으며, 근래에는 철골철근콘크리트(SRC)구조와 같은 합성구조도 주요 골조로 적용되고 있다. 강판콘크리트(Steel Plate Concrete, 이하 SC)구조는 기존 원자력발전소의 주요 구조인 RC구조를 대체하여 모듈화 시공이 가능하도록 고안된 구조체로서 향후 원자력발전소, 일반 플랜트, 군용 시설 및 건축물에 적용될 경우 공기단축 및 구조 성능 향상 등 많은 장점을 가지고 있어 새로운 주요 구조 형식으로 주목 받고 있다. SC구조를 원전 구조물에 적용하기 위한 연구 개발은 일본 및 미국을 중심으로 이루어지고 있다. 일본은 1980년대부터 SC구조에 관련된 연구를 수행해 왔으며, 1991년 이후 원전구조물에 적용하기 위한 연구를 수행하여 2005년도에 허용응력설계법(ASD)에 기초한 SC구조 설계 지침을 개발했다.(日本電氣協會, 2005) 미국의 경우 에너지성(DOE)의 주도로 1984년부터 원전구조물의 모듈화 가능성에 대해 연구가 시작되어 ‘AP600’ 및 ‘AP1000’에 대해 구조물 및 설비, 파이프 모듈 등이 개발됐다. 그러나 SC모듈의 특성이 정확히 반영된 기술 기준이 아닌 철골 관련 AISC코드와 철근콘크리트 관련 ACI코드의 혼재로 인해 SC모듈 특성이 반영된 기술 제정은 되지 않은 상태다.
국내에서는 2005년부터 2008년까지 3년에 걸쳐 SC구조 기술개발팀을 구성하여 SC구조 한계 상태설계기준 및 원전구조물 적용을 위한 설계기술을 개발했다. 여기에서는 SC구조의 개념과 국내외에서의 각종 실험 및 연구 활동을 통해 개발한 SC구조의 개발 내용 그리고 SC구조 기술 개발의 향후 전망에 대해 소개한다.
SC구조 개요
복합 모듈화공법은 구조물과 기기 · 계통을 일체화하여 공장에서 제작한 후 현장에서 각 모듈을 연결 · 조립하여 설치함으로써 병행시공(Parallel Construction)이 가능하여 이러한 원전 건설에 대해 근본적인 공기단축을 통한 원전의 경제성 향상을 추구할 수 있는 기술이다. 이와 같은 모듈화를 구현하기 위해 기존 RC구조를 대신하여 모듈화에 적합한 구조 형식의 개발이 요구됐는데, 이에 매우 적합한 구조가 SC(Steel Plate Concrete)구조다.
1. SC구조의 개념 SC구조는 철근콘크리트(Reinforced Concrete)구조의 철근을 대신하여 강판(Steel Plate)을 설치하고 양면 강판 내에 콘크리트를 채워 넣은 합성 구조체로, 전단 스터드(Shear Stud) 및 타이바(Tie-bar)를 이용한 강판과 콘크리트의 합성 작용으로 구조적 기능을 수행하는 새로운 개념의 합성 구조다. 이는 RC구조의 공정 잠식 요소인 철근 조립, 거푸집 설치 및 해체와 같은 공정을 생략할 수 있고, 콘크리트 타설 후 양생으로 인한 후속 공정 지연을 크게 감소시킬 수 있어 원전구조물의 건설 공기 단축을 기대할 수 있다.
2. SC구조의 분류 SC구조는 벽체에 사용되는 SC구조와 층 슬래브에 적용되는 SC슬래브로 분류될 수 있다. 벽체에사용되는SC구조는<그림2>⒜의USC(Unstiffened Steel Plate Concrete)와 <그림 2> ⒝의 SSC(Stiffened Steel Plate Concrete)로 나누어 진다. 슬래브에 적용되는 HSC(Half Steel Plate Concrete)는 <그림 2> ⒞와 같이 슬래브 바닥에 철판을 사용한 구조다.
3. SC구조의 성능 <그림 3>을 통해 알 수 있듯이, SC 전단벽의 극한 강도는 동일 강재량을 갖는 RC 전단벽에 비해 약 1.5배 높을 뿐만 아니라 연성도 뛰어난 것으로 나타났다. SC 전단벽의 뛰어난 내진 성능으로 인해 RC 전단벽을 주요 지진저항시스템으로 사용하고 있는 원자력발전소 구조물의 경우에는 지진에 의한 발전소의 안전성 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
SC구조 기술 현황
일본에서는 1980년부터 SC구조에 대한 기초연구를 시작하여 1991년부터 일본 내 전력회사 및 건설 회사들이 공동으로 SC구조의 원전 적용에 대하여 본격적인 실험적 연구와 함께 이론적 연구를 수행했다. 그리고 그 결과를 반영한 ‘강판콘크리트구조 내진 설계 기술지침 건물 · 구조물편(JEAG 4618)’을 제정했다. 이 설계 기준은 ‘허용응력설계법’으로서 강도 설계 기반인 일본 외 타 국가에서 적용하기에는 적합하지 않은 상황이다. 일본의 원전 건물 중 SC구조를 적용한 건물은 가시와자키(柏崎)시 가리와발전소의 부속 건물인 잡고체 폐기물 소각로 건물이다.(<그림 4> 참조) 이 건물은 가시와자키 가리와발전소 운전 · 유지 보수 시 발생하는 난연성 잡고체 폐기물을 소각하여 용량을 감소하기 위한 설비다. 잡고체 폐기물 소각로 건물은 2005년 최초로 SC구조를 전면 적용하여 준공됐다.
미국은 1984년부터 에너지성(DOE) 주도로 원전구조물에 모듈화 가능성에 관한 연구를 수행했으며, 그 결과 ‘AP600’과 ‘AP1000’에 SC구조를 적용한 개념 설계에 대하여 각각 1998년과 2005년에 US NRC로부터 설계 인증을 받았다. 설계는 기존 미국 원전에 RC구조 설계 기준인 ACI 349와 강구조 설계 기준인 AISC N690을 조합하고 이에 이론적 연구를 추가하여 수행했다.(<그림 5> 참조)
영국의 대표적인 제철 및 철강 회사인 British Steel(현재 Corus社)과 SCI(The Steel Construction Institute)는 1992년부터 실험 · 이론적 연구를 통해 양면 강판에 쉬어바 역할을 하는 스터드 연결 구조인 Steel-Concrete-Steel Sandwich 구조를 개발했다. 또한 이를 발전시켜 양면 강판에 Steel Rod를 동시에 마찰 용접하여 제작하는 방식의 SC구조인 Bi-Steel을 개발하고, 이에 대한 설계 및 시공 지침을 개발하여 사용하고 있다.(<그림 6> 참조) Bi-Steel은 이미 상용화되어 학교, 병원 및 상업용 빌딩 등에 이미 널리 적용되고 있으며 모듈화공법에 따른 우수한 공기 단축 효과도 확인되고 있다.
SC구조 기술 개발
국내에서는 2001년부터 ‘원자력발전소 구조물과 계통설비의 모듈화공법에 대한 타당성 연구’에서 SC구조를 이용한 원자력발전소의 모듈화에 대한 타당성 연구 이래로 2005년부터는 SC구조 설계 기준과 설계 및 시공 기술에 대한 전면적인 연구가 추진됐다. 기존 허용응력설계법인 일본의 SC구조 설계 기준과 달리, 국내에서는 실험 · 이론적 연구를 통해 세계 최초로 강도 설계법 SC구조 설계 기준을 개발했고, 현재 대한전기협회 KEPIC 규격 제정을 위한 심의 중에 있다. 또한 이 설계 기준은 국내에서 독자적으로 개발된 최초의 원자력 기술 기준이라는 점에서도 의의가 있다.
1. SC구조 성능 실험 SC구조의 거동 특성을 파악하고 SC구조 기술기준의 설계식을 도출하기 위해 압축 특성, 면 내 순수 전단 성능, 반복 하중 면 내 휨-전단 성능, 바닥 벽 접합부 성능, 벽 기초 정착부 성능, 면 외 휨-전단 성능, 온도 특성, 댐핑, 지지대 정착부 성능을 확인하는 총 10종의 구조 성능 실험이 수행됐다.
⑴압축특성실험 SC구조를 이용한 압축 내력의 정확한 이해와 그 압축 내력 거동의 파악은 원전 SC구조의 구조 설계에 매우 중요한 부분이다. SC구조는 기존 철근콘크리트와는 달리 양측면의 강판과 그 강판에 연결된 스터드로 구조체를 구성한 후 콘크리트를 타설하는 새로운 형상의 구조 시스템이다. SC구조 시스템이 그 내력을 충분히 발휘하도록 하기 위해서는 몇 가지 구조적 거동을 파악해야만 압축력을 받는 SC구조 설계가 가능하다. SC구조가 축력을 받게 될 때 축력에 대한 수직변형률, 스터드를 통한 강판에의 응력 전달 과정, 강판의 좌굴과 관련된 내력 추정, 스터드 자체의 인장 거동, 초기의 탄성 거동 등은 압축재의 중요한 분석 포인트다.(<그림 7> 참조)
⑵면내순수전단성능실험 USC벽과 SSC벽의 면 내 순수 전단력 및 압축력이 동시에 작용하는 경우의 내력과 변형 성능을 파악하고 설계 전단 강도와 강성도를 제시한다. 압축력이 동시에 작용하는 경우 면 내 전단 내력의 증가 여부와 리브가 부착된 SSC벽의 전단 내력 평가를 목적으로 한다. 전단벽 구조 모델에 대하여 힌지 프레임 가력 방식으로 평판 전단 실험을 실시했다.(<그림 8> 참조)
⑶ 반복 하중 면 내 휨-전단 성능 실험 실험 연구의 목적은 SC구조 벽체의 복원력 특성을 검토하고 실험 결과와 예측식에 의한 결과를 비교 분석하여 예측식의 적정성을 평가하며, SC구조 벽체 설계 기준의 설계식을 제정하기 위한 자료를 제시하기 위한 것이다. 그 목적을 달성하기 위하여 휨과 면 내 전단을 받는 실험체를 설계 제작하고 실험을 수행하고 그 결과를 분석했다.(<그림 9> 참조)
⑷ 바닥 벽 접합부 성능 실험 SC구조의 바닥 벽 접합부는 표면 강판에 의해 콘크리트가 나뉘게 되며 이 때문에 바닥 단부의 응력전달기구가 RC구조의 것과 다를 것으로 예상된다. HSC슬래브와 USC벽체의 접합부, HSC슬래브와 SSC벽체의 접합부에 있어서 전단력 부담이 예상되는 전단 플레이트의 전단력, 벽면의 마찰전단력, 철근의 장부작용에 의한 전단력 등을 실험적으로 평가하고 전단력 전달 기구를 파악한다. 해석 및 실험 결과의 상호 비교를 통하여 합리적인 접합부 전단 내력을 제시한다. 또한 슬래브-벽 접합부의 고정도를 측정함으로써 사용성을 평가했다.(<그림 10> 참조)
⑸ 벽 기초 정착부 성능실험 SC 벽체의 RC기초에 대한 정착 방식 중 시공성과 경제성이 우수한 삽입근 방식으로 정착부를 계획, 철근의 정착 길이 등을 변수로 실험체를 제작 단순 인장 실험을 수행한다. 이로써 응력 전달 및 파괴 거동과 철근의 정착 길이 등 주요 설계 변수에 따른 영향을 파악한다.(<그림 11> 참조)
⑹면외휨전단성능실험 SC 벽 또는 슬래브가 측 방향 하중을 받는 경우를 고려하여 SC판을 보형 실험체로 제작하여 2점 가력에 의한 면 외 하중을 받는 경우, 보형 SC구조 실험체의 전단 내력과 휨 내력 특성을 평가하기 위한 실험이다. 실험체 단면에 H형강으로 구성된 리브를 추가하여 전단 및 휨 내력에 미치는 영향을 파악한다.(<그림 12> 참조)
⑺온도변화성능실험 원전구조물 중 사용후연료 저장조 구조물과 같이 구조물 내부는 지속적인 열 하중을 받고 구조물 외부는 대기에 노출되어 있는 경우, 구조물은 내외부 온도차로 인해 열응력을 발생하게 된다. 또한 격납 건물 내부에 냉각수 손실과 같은 설계 기준 사고가 발생할 경우에 내부 구조물과 기기는 열 하중과 압력을 받게 된다. 이러한 구조물에 SC구조를 적용할 경우에 대한 거동 특성을 고찰하기 위한 실험이다.(<그림 13> 참조)
⑻ 지지대 정착부 성능 실험 소형 배관, 케이블 트레이 등이 지지하는 지지대를 SC구조의 외부에 노출된 강판에 직접 설치 할 경우, 별도의 매입 철물을 이용한 설계법과 다른 설계상의 고려가 필요하다. 강판에 직접 부착되는 지지대 정착부의 특성을 파악하여 성능 평가 및 설계법을 확립한다. 구체 압축 및 구체 전단 상태에서 기기 지지대 정착부의 거동 및 성능을 확인하고 SC구조 표면 강판을 이용한 지지대 정착부 성능을 특정 위치에 따라 평가하여 지지대 성능 평가지침(안)을 제시하고 지지대 정착부의 효과적인 보강 기법을 제시한다.(<그림 14> 참조)
⑼댐핑실험 SC구조는 인장응력에 저항하는 표면 강판이 연속성을 유지하고 있다는 면에서 콘크리트 내부에 묻힌 낱개의 철근이 인장력에 저항하는 RC구조와 구조적 특성이 다르다고 할 수 있다. 구조물의 동적 거동은 에너지 소산 정도에 따라 그 결과가 크게 달라지므로, SC구조의 동적 특성을 파악하기 위해 SC구조의 강재비와 같은 철근량을 갖는 RC구조와 비교 · 분석하여 SC구조의 댐핑값을 제안했다.(<그림 15> 참조)
⑽내화성능평가실험 SC구조로 구성되는 내력벽 및 슬래브의 화재시 온도 분포 및 이에 따른 열적 특성을 파악하고, 온도이력에 기초하여 부재의 내화 성능을 평가하며 이를 통하여 SC구조 부재의 내화 설계시 고려 사항을 도출했다.(<그림 16> 참조)
2. SC구조 기술 기준 개발된 기술 기준은 SC구조의 하중과 하중 조합을 KEPIC SNF의 강구조 및 KEPIC SNC의 콘크리트구조와 달리 SC구조에 적용해야 하는 하중으로 개발됐다. USC벽과 HSC슬래브의 구조 형식은 JEAG 4618-2005와 유사하지만 LRFD설계법으로 개발했다. 또한 SSC벽의 구조 형식은 국내외 최초로 제정한 사항으로, 순수하게 국내 실험 연구를 근간으로 한 LRFD설계법으로 개발했다. SC구조의 접합부 설계에서 벽기초 정착부 설계법은 일본과 국내의 실험적 연구를 근간으로 하여 철근 방식 정착부의 정착철근 길이를 LRFD설계법으로 산정했다. 마지막으로 SC구조 내화 설계는 특정한 단면과 소요강도로 설계된 실험체 구조물이 3시간 내화 규정에 적합한지를 검토하는 방법으로 개발했다. SC구조 기술 기준인 KEPIC SNG(안)의 구성은 다음과 같다.
- 기준
- 해설
- 부록
1.총칙 2. 시공 과정의 강구조 3. 설계 요건 4. USC벽 설계 5. SSC벽 설계 6. HSC슬래브 설계 7. 스터드 설계 8. 접합부 설계 9. 제작, 설치, 시공 및 품질 관리
1. SC구조 내화 설계 2. 열응력에 대한 고려 사항 (고온 고압 영향) 3. 스테인리스강판 SC구조
3. SC구조 설계 ⑴ 시범 건물의 SC구조 적용 설계 원전구조물에 대한 SC구조의 적용성을 분석하기 위해 원자력 안전성 관련 구조물의 구조 특성과 하중 특성을 고려한 시범 건물이라는 가상의 건물을 설정하여 설계를 수행했다. 개념 설계로부터 상세 설계까지 원전구조물의 설계 절차에 따라 설계를 수행하면서 원전구조물의 관련 요건을 분석하여, 사전에 검증돼야 할 사항에 대해서는 실험이나 이론적인 검토를 수행하도록 했다. 또 KEPIC SNG(안)을 적용하여 설계를 수행하면서 예상되는 문제점과 보완점을 도출하여 설계 기준의 개정에 활용했다. 시범 건물은 <그림 17>에 나타낸 것과 같이 3개 층과 지붕으로 이루어진 구조물이며 주요 구성 부재는 SC벽, HSC 슬래브, 보 및 기둥이다. 내진 해석을 위해 시범 건물을 집중 질량 보요소모델로 이상화했으며, 쉘요소를 이용한 3차원 유한 요소모델을 작성하여 구조 해석을 수행했다. 내진 해석은 응답스펙트럼 해석과 시간 이력 해석을 동시에 수행하여 감쇠비와 강성의 영향을 검토했다. 구조 해석은 콘크리트의 강성만을 고려한 해석을 통해 부재력을 산정한 후 KEPICSNG(안)에 따라 1차 설계를 수행했다. 1차 설계 결과에 따라 강판과 콘크리트가 반영된 적층 쉘요소모델을 이용하여 2차 해석을 수행하는 방법으로 설계 결과의 검토 및 강판 두께를 최적화했다.
⑵ 원자로건물의 SC구조 적용 설계 SC구조의적용대상은신형원전인 ‘APR1400’이며, 이미 검토한 것과 같이 원자로 건물 내부 구조물에 적용할 때 효율성이 높을 것으로 판단된다. 원자로 건물 내부 구조물은 1차 차폐벽, 2차 차폐벽, 가압기 차폐벽, 증기발생기 차폐벽, 핵연료 재장전수조, 원자로 건물 내 재장전수 탱크(IRWST)로 구성되며 철근콘크리트구조로 이루어져 있다. 1차 차폐벽은 비정형 구조로 내부에 공동과 대형 배관 관통부가 6개 집중 배치되며, 지진 시 주기기의 수평지지로 인한 면 외 전단력이 크게 발생하는 구조다. 따라서 SC구조를 적용하게 될 경우에 내부의 전단철근 배근이나 관통부 응력집중에 대한 보강 등의 문제점으로 인해 경제성이 떨어지는 구조가 될 가능성이 있다. 그 밖에 구조 부분은 SC구조를 적용할 경우 효율적인 구조가 될 것으로 판단된다. 그리고 붕산수와 접하는 부분은 스테인리스 강판을 사용한 SC구조로 반영하고 대기와 접하는 부분은 탄소강을 이용한 SC구조를 적용한다. <그림 19>는 ‘APR1400’원자로 건물과 SC 구조 적용 범위를 나타낸 것이다. SC구조에서 표면 강판은 인장 보강재로 활용되므로 강판의 항복강도는 매우 중요한 요소가 된다. 특히 일반 산업 시설에 비해 재하되는 하중이 크게 설정된 원전구조물의 특성상 부재력 크기로 인해 일반 구조용 탄소강이나 오스테나이트계 스테인리스 강판으로는 SC구조를 설계할 경우 강판 두께가 두꺼워지는 문제점이 발생한다. 따라서 원전구조물에서 요구되는 조건들을 만족시키면서 항복강도가 높은 재질의 선정이 필요하다. 특히 붕산수라는 고부식성 환경에서 60년 이상의 장기 내구성이 요구되는 스테인리스 강판의 경우, 높은 항복강도와 더불어 높은 부식 저항성이 요구된다. 현재까지는 용접 특성이나 강도 특성을 고려할 경우 듀플럭스(Duplex) 스테인리스 강판이 적절한 것으로 판단되나, 원전구조물에 요구되는 품질 요건에 대한 검증 작업이 남아 있는 상태다.
4. SC구조 시공 원자로 건물 내부 구조물을 포함하여 원전구조물에 SC를 적용하기 위해 필요한 모듈 구매, 제작, 운반 및 시공 측면에서 기술 검토를 수행했다. 이로써 SC구조를 적용하면 사전 제작 및 조립, 건설성이 향상되어 원자로 건물 내부 구조물의 건설 공기를 3개월 단축할 수 있을 것으로 평가됐다. 뿐만 아니라 원전구조물에 SC구조 적용시 필요한 안전성 관련 인허가 규제 측면의 연구가 동시에 수행됐으며, SC구조 특정기술 주제 보고서와 안전성 평가 지침서가 개발됐다. 본 기술 개발을 통하여 총 10건의 국내외 특허가 출원 및 등록됐다. 주요 내용은 SSC구조의 형식과 연결 및 접합 방식, 지지대 정착 방식 등이다.(<그림 20> 참조)
향후 전망
WEO(World Energy Outlook) 등 국제에너지기구 자료를 활용한 2007년도 국제원자력기구(IAEA)의 원자력발전량 장기 전망에 따르면, 향후 2050년까지 화석연료의 이산화탄소 방출 문제와 신재생에너지의 경제성 문제로 원자력발전량이 현재 원자력발전량의 최대 2.5배 이상까지 증가될 수 있을 것으로 전망하고 있다.(<그림 21> 참조) 따라서 보다 저렴한 에너지를 얻기 위한 국가들과 발전사업자의 노력은 계속될 것으로 예상된다. 결국 SC구조를 활용한 원자력발전소 복합모듈화는 향후 원전의 경제성을 향상하는 필요한 중요한 기술요소가 될 것이다. 원자력발전소 건설 사업 측면에서 기존 현장 중심의 건설이 모듈화(Modularization)에 의해 공장 중심으로 변경됨에 따라 사업 관리, 기획, 구매, 설계 및 시공의 건설 사업 전 과정에 큰 변화를 예고하고 있다. 이는 관련 산업구조의 변화를 동반하는 것으로, 국내의 경우 이러한 모듈화 공법을 통해 이미 조선 분야가 세계적으로 가장 높은 생산성을 보이고 있으며 이러한 선박 건조분야의 산업인프라가 원전 건설 산업에도 모듈화를 촉진하는 데 유리한 요소로 작용할 수 있을 것이다. 국가 산업적 측면에서도 원전의 경제성을 향상시키는 데 필요한 핵심 기술인 SC구조에 대한 기술 선점은 원전 해외 진출 시 국산 원전의 국제 경쟁력을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 향후 원자력발전소뿐만 아니라 교량, 터널, 일반 플랜트, 대형 구조물, 군용 시설 및 상업용 건축물 등 타 산업에서도 SC구조를 활용을 통한 시너지가 창출될 수 있을 것으로 기대된다. 한편 이러한 산업의 변화를 위해서는 이를 뒷받침하는 법 · 제도적 지원이 필요하며, 이는 현행 구매 관련 법규 및 제도가 이러한 산업계의 요구에 적합하게 변경돼야 한다는 것을 의미한다. 발전소의 건설 관련 인허가 제도도 모듈화공법이 전면적으로 적용될 경우에는 설계가 사업 초기에 확정돼야 한다는 점에서 국가 정책 차원의 적극적인 배려가 필요하다고 판단된다.
마무리
화석연료의 온실가스 배출과 자원 고갈로 인한 고유가 때문에 세계적으로 원자력발전이 재인식되고 있는 가운데 원전 건설 산업의 경제성 향상을 위한 방안으로 모듈화공법이 제시됐다. 이러한 산업계의 필요는 지구상에 SC구조라는 새로운 형식의 구조체를 출현시켰고, 구조 측면에서 기존 RC구조 위주의 원전 구조물이 강재와 콘크리트가 혼용된 새로운 형태의 합성 구조로 변화를 예고하고 있다.
SC구조는 구조, 시공 및 사업 측면에서 기존 RC구조에 비해 구조 성능, 모듈화 용이성 및 공기 단축 등 장점을 가지고 있을 뿐 아니라, 1990년대 일본과 영국에서 각각 원자력발전소와 건축물 적용을 위해 실험 · 이론적 연구를 수행한 결과 현재 일부 건축물에 적용되고 있다. 미국에서는 주로 원자력발전소 사업 적용을 위한 이론적 연구와 사업화가 진행되고 있다. 국내에서는 2000년대에 들어 원자력발전소 적용을 위한 활발한 실험 · 이론적 연구와 함께 원자력발전소 사업화가 진행 중에 있다. SC구조는 원전 이외에도 향후 일반 플랜트 및 건축물 등 타 산업으로 확산될 수 있는 잠재성을 가지고 있으며, 보다 더 안전하고 경제적인 원자력발전소 건설을 위해서도 지속적인 발전과 기술적 진보가 필요하다. 이러한 SC구조 기술 발전은 선제작(Prefabrication), 선조립(Prefabrication) 및 모듈화(Modularization)로 특징 지어지는 원전 건설 산업의 패러다임 전환을 위한 사업적, 제도적 및 정책적 측면의 변화와 적극적인 지원이 있을 때 가속화될 것이며, 향후 우리나라 원자력발전소의 해외수출 경쟁력을 제고할 것으로 기대된다. 아울러 지금부터 원전 외 타 산업에도 SC구조 도입에 대해 검토하고 각 산업의 기술 기준 및 규격에 반영을 위해 노력한다면 원전뿐만 아니라 국내 전체적인 강구조 관련 산업 발전에도 크게 이바지할 것으로 기대된다.
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