부지안전·요소기술·예비결과 3부 세션으로 진행
[일렉트릭파워 이재용 기자] 세계적으로 192개 원전 부지 중 138개 부지에서 다수기 원전이 운전되고 있는데, 기존 PSA 방법론은 단일기에 국한돼 있고 2개 이상의 원전에서 동시에 사고가 일어나는 다수기 사고 리스크는 중요하게 고려되지 않았던 것이 현실이다.
다수기 PSA 규제검증 기술개발 과제는 한국원자력안전재단의 지원으로 한양대학교가 총괄하며 KINS, KAERI, 경희대학교, 중앙대학교, 세종대학교, 조선대학교, KINGS 등 8개 기관 100여 명의 연구진이 과제에 참여하고 있다.
다수기 PSA 규제검증 기술개발 사업단(MURRG)는 8월 21일 서울 더케이호텔에서 ‘다수기 PSA 규제검증 기술개발 워크숍’을 개최했다.
이날 행사는 한국원자력학회와 공동으로 주관했으며, 원자력 산·학·연 관계자들이 대거 참여해 다수기 PSA 관련 규제검증과 기술에 대해 논의하는 자리가 됐다.
제무성 한양대학교 원자력공학과 교수는 환영사를 통해 “지난 2017년 6월 과제가 시작된 이후 2년간 수행한 연구결과를 워크숍을 통해 공유하고 아울러 전문가 분들의 의견을 반영해 향후 연구를 바른 방향으로 추진하고자 한다”며 “또 최근 IAEA, OECD/NEA, 미국, 캐나다 등 국제적으로 이슈가 되고 있는 다수기 동시사고 리스크에 대해 전문가 분들의 다양한 질의응답을 통해 현재의 이슈를 파악하고 해결해 가는데 기여하는 워크숍이 되길 기대한다”고 말했다.
PSA 활용을 위해 연구개발 투자 필요
2011년 발생한 후쿠시마 원전사고는 리히터 규모 9.0 지진으로 인해 4개 발전소에서 동시에 소외전원상실이 발생한 후 쓰나미로 인해 터빈 빌딩의 지하에 위치한 비상발전기와 스위치 기어가 침수돼 모든 전원을 상실해 노심냉각이 실패한 사고였다. 궁극적으론 자연재해에 의한 다수기 원전사고였다.
이 같은 다수기 부지에서의 리스크를 평가하기 위해선 ‘다수기 초기 사건 분석, 발전소간 공통원인고장, 발전소 내부 및 발전소간 지진 상관성, 다수기 사고시 운전원 오류, 부지 사고관리, 다수기 사고시 비상대응 그리고 부지 안전 목표 등 다수기 사고특성에 대한 연구가 필요하다.
서울더케이호텔에서 8월 21일 열린 ‘다수기 PSA 규제검증 기술개발 워크숍’은 ▲부지 안전목표 ▲다수기 PSA 요소기술 ▲다수기 PSA 예비결과로 나눠 진행됐다.
박창규 포항공대 교수는 부지 안전목표 설정에 대해 발제하며 다수기 원전의 경우 각 설계 단계마다 다른 안전 기준이 적용되고 해당 안전기준의 단위도 각각 다르다는 점을 지적했다. 때문에 논리적으로 연결이 잘 되지 않으며, 일관성이 부족하다고 설명했다.
박창규 교수는 “안전목표의 성격과 필요성 등을 면밀히 검토하고 선언적인 의미인지, 강제성이 있는 조치인지 혹은 어디에 활용할 것인지 등을 분명히 할 필요가 있다”고 지적했다.
원자력 안전에 대한 새로운 접근이 필요하다. 방사능의 방출을 허용하는 한 정량적인 목표를 세우는 데는 모순이 발생할 수 있다. 때문에 ‘제로 Release’를 안전목표로 설정하고 중대사고를 새로운 DBA로 삼고, 그에 따른 추가 ESF’s를 설계해야 한다고 박 교수는 설명했다.
박창규 교수는 “PSA의 적극적인 활용을 위해 연구개발 투자가 필요하다. 특히 레벨III는 우리나라 고유의 모델들이 많이 개발돼야 한다. 또 레벨II/중대사고 분야에서는 ‘source term’에 중점을 둬야 하며, 레벨I은 AI와 빅데이터 등을 활용할 수 있어야 한다”고 설명하며 “연구개발의 결과물은 국제적으로 인정을 받을 수 있어야 한다”고 강조했다.
부지 안전목표 및 지진상관성 등 다양한 주제
원자력발전소 안전목표의 국내외 현황분석 및 시사점에 대해 발제한 김만철 중앙대학교 교수는 부지 안전목표를 위한 충분한 기술적 배경 수립 선행이 무엇보다 필요하다고 강조했다.
김만철 교수는 원전의 안전목표는 원전운영에 따른 리스크의 수용가능한 수준을 제시해야 하며 대부분의 국가에서 ‘부지’ 기준이 아닌 ‘호기’ 기준의 안전목표을 설정하고 있다고 설명하며, 원전 안전목표 설정에 대한 고려사항으로 ▲호기별 위험도 및 부지별 위험도 ▲원전으로부터의 이익과 위험도의 균형 ▲기존 안전목표 및 규제와의 일관성 유지 필요 ▲다수기 사고의 결과는 subadditive한 것으로 보고되고 있음 ▲다수기에 대한 리스크 지표 선정 ▲부지노심손상빈도 도입의 문제점 등을 꼽았다.
이어 김도형 원자력안전기술원 실장은 ‘국내 부지 안전목표 개발 현황’에 대해 발제했다.
다수기 PSA 요소기술이 중점적으로 제시된 2부 세션에서는 ▲임학규 KINGS 교수의 ‘지진사건 PSA 계통분석 방법론에 관한 연구’ ▲정우식 세종대 교수의 ‘지진상관성을 고려한 지진공통원인 고장분석 정량화 방법론 개발 및 적용’ ▲김종현 조선대 교수의 ‘다수기 인간신뢰도분석 방법론 개발 및 적용’ 3건이 발제됐다.
전세계적으로 다수기는 캐나다의 브루스 8개 호기와 한국의 고리 7개 호기, 중국 진산의 7개 호기, 한국의 한빛 6개 호기와 한울 6개 호기, 우크라이나의 자포로지에 6개 호기, 프랑스의 그라블린 6개 호기 등이며 이중 발전량에선 국내 고리 7개 호기가 7,290MW로 가장 높다.
제무성 한양대학교 사업단장은 ‘다수기 내부/지진사건 PSA’에 대해 발제하며 동일부지에 2기 이상의 원전 건설시, 국내 규제기준에 IAEA 기준을 반영하고 이에 따라 심사를 수행한다고 설명했다.
세계 최고수준의 국내 원전밀집도 이슈 등으로 다수기 부지 위험도를 평가할 수 있는 규제차원의 평가 및 검증방법론 개발이 요구되고 있으며, 동일 부지 내 다수 원전 운영의 안전성에 대한 국내외 다수기 PSA 연구가 추진중이다.
제무성 사업단장은 향후 내부사건 규제검증용 SRA 통합 모델(정지운전 포함) 개발을 비롯해 지진사건 규제검증용 SRA 통합 모델 개발, 발전소별 이동기기 등 사고관리방안을 반영한 PSA 모델을 개발할 것이라고 설명했다.
